The systematic significance of floral morphology, nectaries, and nectar concentration in epiphytic cacti of tribes Hylocereeae and Rhipsalideae (Cactaceae)

A long-standing interest in cactus taxonomy has existed since the Linnaean generation, but an appreciation of the reproductive biology of cacti started early in the 1900s. Numerous studies indicate that plant reproductive traits provide valuable systematic information. Despite the extensive reproductive versatility and specializations in breeding systems coupled with the striking floral shapes, the reproductive biology of the Cactaceae has been investigated in approximately 10% of its species. Hence, the systematic value of architectural design and organization of internal floral parts has remained virtually unexplored in the family. This study represents the most extensive survey of flower and nectary morphology in the Cactaceae focusing on tribes Hylocereeae and Rhipsalideae (subfamily Cactoideae). Our objectives were (1) to conduct comparative morphological analyses of flowers and floral nectaries and (2) to compare nectar solute concentration in these two tribes consisting of holo- and semi-epiphytic species. Flower morphology, nectary types, and sugar concentration of nectar have strong taxonomic implications at the tribal, generic and specific levels. Foremost, three types of nectaries were found, namely chamber nectary (with the open and diffuse subtypes), furrow nectary (including the holder nectary subtype), and annular nectary. All Hylocereeae species possess chamber nectaries, in which the nectarial tissue has both trichomes and stomata. The Rhipsalideae are distinguished by two kinds of floral nectaries: furrow and annular, both nectary types with stomata only. The annular nectary type characterizes the genus Rhipsalis. Nectar concentration is another significant taxonomic indicator separating the Hylocereeae and Rhipsalideae and establishing trends linked to nectar sugar concentration and amount of nectar production in relation to flower size. There is an inverse relationship between flower size and amount of nectar production in the smaller Rhipsalideae flowers, in which nectar concentration is more than two-fold higher despite the smaller volume of nectar produced when compared to the large Hylocereeae flowers. Variability of nectary morphology and nectar concentration was also evaluated as potential synapomorphic characters in recent phylogenies of these tribes. In conclusion, our data provide strong evidence of the systematic value of floral nectaries and nectar sugar concentration in the Cactaceae, particularly at different taxonomic levels in the Hylocereeae and Rhipsalideae. © 2013 Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

Zinc iodide-osmium tetroxide (ZIO) reactive sites in the extrafloral nectary of Citharexylum mirianthum Cham. (Verbenaceae)

This paper reports on a study of the zinc iodide-osmium tetroxide method (ZIO) applicability to formaldehyde-glutaraldehyde prefixed extrafloral nectary tissues of Citharexylum mirianthum Cham. (Verbenaceae). The ZIO solution impregnates the dictyosome stacks and adjacent vesicles, smooth endoplasmic reticulum, nuclear envelope, multivesicular bodies, and peroxisomes. The use of this method greatly facilitates the observation and recognition of organelles in each nectary region. it also allows the correlation between structure and function in nectariferous cells. (C) 2001 Harcourt Publishers Ltd.

The floral nectary of Hymenaea stigonocarpa (Fabaceae, caesalpinioideae): Structural aspects during floral development

Background and Aims Considering that few studies on nectary anatomy and ultrastructure are available for chiropterophilous flowers and the importance of Hymenaea stigonocarpa in natural 'cerrado' communities, the present study sought to analyse the structure and cellular modifications that take place within its nectaries during the different stages of floral development, with special emphasis on plastid dynamics.Methods For the structural and ultrastructural studies the nectary was processed as per usual techniques and studied under light, scanning and transmission electron microscopy. Histochemical tests were employed to identify the main metabolites on nectary tissue and secretion samples.Key Results The floral nectary consists of the inner epidermis of the hypanthium and vascularized parenchyma. Some evidence indicates that the nectar release occurs via the stomata. The high populations of mitochondria, and their juxtaposition with amyloplasts, seem to be related to energy needs for starch hydrolysis. Among the alterations observed during the secretory phase, the reduction in the plastid stromatic density and starch grain size are highlighted. When the secretory stage begins, the plastid envelope disappears and a new membrane is formed, enclosing this region and giving rise to new vacuoles. After the secretory stage, cellular structures named 'extrastomatic bodies' were observed and seem to be related to the nectar resorption.Conclusions Starch hydrolysis contributes to nectar formation, in addition to the photosynthates derived directly from the phloem. In these nectaries, the secretion is an energy-requiring process. During the secretion stage, some plastids show starch grain hydrolysis and membrane rupture, and it was observed that the region previously occupied by this organelle continued to be reasonably well defined, and gave rise to new vacuoles. The extrastomatic bodies appear to be related to the resorption of uncollected nectar.

Anatomy, ultrastructure and secretion of Hibiscus pernambucensis Arruda (Malvaceae) extrafloral nectary

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

Flowering phenology, nectary structure and breeding system in Corymborkis flava (Spiranthoideae : Tropidieae), a terrestrial orchid from a Neotropical forest

Flowering phenology, breeding system and nectary structure of Corymborkis flava (Sw.) Kuntze were studied in a fragment of the Atlantic Forest in south-eastern Brazil. The flowering period extended from March (end of rainy season) to early June and seed dispersal occurred from June to September (dry season). Flowering peak occurred mainly in April, with up to 34 open flowers per plant being observed. The yellow, odourless and tubular flowers lasted similar to 7.8 days. The flowers present a perigonal nectary located in the basal lateral parts of the labellum; this is the first report on the nectary location and characterisation in the Tropidieae tribe. At the pre-anthesis stage, cells of both secretory parenchyma and epidermis of the nectary are filled with compound amyloplasts. However, starch grains were not observed in these tissues in senescent flowers, indicating that these starch grains are hydrolysed and used as source of sugars for nectar production. The nectar accumulates between the cuticle and the outer periclinal wall of the epidermal cells before. owing out into the nectar chamber. C. flava is a self-compatible species and spontaneous self-pollination does not occur because of hercogamy. The high pollinia removal (0.80) and insertion (0.82) per flower, as well as the high natural fruit-set indicate an efficient natural pollination system. The present study contributes for the knowledge of the diversity of reproductive strategies and nectary structures in Orchidaceae.

Extrafloral nectary morphology and the role of environmental constraints in shaping its traits in a common Cerrado shrub (Maprounea brasiliensis A. St.-Hill: Euphorbiaceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Floral nectar production and nectary structure of a bee-pollinated shrub from Neotropical savanna

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Resposta de brócolis, couve-flor e repolho à adubação com boro em solo arenoso

Foram avaliados em condições de campo, em solo arenoso, com baixo teor de boro, os efeitos da adubação com cinco doses de boro (0; 2; 4; 6 e 8 kg ha-1 de B na forma de bórax) na produção de brócolis, couve-flor e repolho. O experimento obedeceu a um esquema fatorial com delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. As adubações orgânica e química, inclusive o bórax, foram feitas no sulco antes do transplantio das mudas e a colheita foi feita entre 63 e 93 dias após o transplantio. A produtividade de brócolis variou de 16,9 a 20,5 t ha-1; a de couve-flor de 21,6 a 29,6 t ha-1 e a de repolho de 40,5 a 46,4 t ha-1. O aumento observado na produtividade de brócolis e de repolho foi linear e o efeito das doses de boro na produtividade de couve-flor foi quadrático, sendo necessários 5,1 kg ha-1 de B para atingir a produtividade máxima de 30 t ha-1. Brócolis e repolho mostraram-se menos sensíveis do que a couve-flor tanto à deficiência quanto ao excesso de boro. No caso da couve-flor, com a aplicação de 2 kg ha-1 ou de 6 kg ha-1 de B houve significativa perda de qualidade do produto.

Variabilidade espacial de populações de Diatraea saccharalis em canaviais e sugestão de método de amostragem

A broca Diatraea saccharalis é uma das mais importantes pragas da cana-de-açúcar no Brasil. O manejo de áreas infestadas está embasado no controle biológico com Cotesia flavipes, cujas liberações são feitas em função da população de lagartas da praga em campo. Por esta razão, a estimativa desta população é de fundamental importância para o sucesso do programa de manejo. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a variabilidade espacial de D. saccharalis em canaviais e sugerir um método de amostragem que permitisse uma estimativa adequada das populações em campo. Seis campos de aproximadamente 1 ha cada um foram amostrados, em grid retangular de aproximadamente 10 x 10 m, com ilhas. Cada ponto de amostragem foi representado pela coleta das formas biológicas da praga no interior dos colmos em 2 m de sulco. Na maioria das áreas, as populações de formas imaturas de D. saccharalis distribuíram-se de forma contagiosa, com alcance do semivariograma variando de 18 a 80 m. Com base no alcance médio, estimou-se em seis o número médio de pontos de amostragem por hectare que deveriam ser feitos para representar adequadamente a área. Este número foi menor do que o estimado utilizando parâmetros da estatística clássica. Sugere-se que, para estimativa das formas imaturas de D. saccharalis em canaviais, a amostragem seja feita em grid de 40 x 40 m, o que resulta em aproximadamente seis pontos de amostragem por hectare e permitirá, na maioria das áreas, efetuar levantamentos com independência e coeficientes de variação menores que 50%.

Modo de aplicação e eficiência de inseticidas granulados sistêmicos para o controle de cigarras (Hemiptera: Cicadidae) do cafeeiro

Avaliou-se a eficiência de métodos de aplicação de inseticidas granulados sistêmicos para o controle das cigarras Quesada gigas (Olivier) e Dorisiana drewseni (Stål) do cafeeiro (Coffea arabica). O ensaio foi conduzido em cafezal cv. Mundo Novo com idade de seis anos, espaçamento de 3,5 X 1,5 m, com uma planta/cova, no ano agrícola 1992/1993. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados, com 21 tratamentos e 4 repetições, cada uma contendo parcelas de cinco plantas. Os tratamentos consistiram nas aplicações dos produtos triadimenol + disulfoton 1,5% + 7,5% (26 g/cova), aldicarb 150G (10,00 g/cova), ethoprophos 100G (30,00 g/cova), phorate 5G (80,00 g/cova) e terbufos 5G (40,00 g/cova) em quatro modalidades de aplicação: aplicador costal manual Mebuki TF8; canequinha, lançando o produto para o ápice da planta; aplicador tratorizado Kamaq CK2-AG; e sulcos em meia lua, abertos manualmente, na projeção da copa. As avaliações foram realizadas aos 70, 105 e 140 dias após aplicação dos produtos, onde foram efetuadas aberturas de trincheiras de 50 X 50 X 50cm por cova, procedendo-se a contagem do número de ninfas vivas. Concluiu-se que o aplicador costal manual e canequinha revelaram-se os mais eficientes (86,0 - 93,5% e 76,8 - 86,7%, respectivamente); aplicação tratorizada e sulcos na projeção de copa tiveram sua eficiência variável com o produto utilizado; terbufos apresentou maior redução da população (98,2 - 100%) e phorate (79,6 - 99,1%) e a mistura triadimenol + disulfoton (82,3 - 97,3%) apresentaram alta eficiência, não diferindo do terbufos. Aldicarb apresentou desempenho satisfatório (68,1 - 85,0%) conforme o modo de aplicação e ethoprophos não foi eficaz quando aplicado com o aplicador costal manual (58,4%), canequinha (45,1%) e sulco (31,9%).

Posição da semente na semeadura e tipo de substrato sobre a emergência e crescimento de plântulas de Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake

Rapid and uniform germination of seeds followed by prompt emergence are highly desirable characteristics for the production of seedlings. The aim of this study was to identify sowing positions and types of substrate most likely to the seed germination process and growth of seedlings of Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake. To germinate the seeds, they were placed in the following positions in relation to the bottom of the furrow in the substrate: hilum uppermost, hilum at the bottom, supported on one side, seed on edge with its sides parallel to the walls of the bag. Three substrates were used: commercial plantmax substrate (control), pine sawdust and sand. The substrates were fully randomized in a 4 x 3 factorial design (four seed positions and three substrates), with four replications of 20 seeds. The parameters evaluated were: the percentage of emergence, the after emergence seedling deaths, the first-count test, the emergence speed index, and the seedling aerial part length. It was concluded that all the seed positions in pine sawdust sowing offer the more favorable conditions for the germination process and seedling growth of Schizolobium parahyba.

Modos de aplicação de zinco na nutricão e na produção de massa seca de plantas de trigo

Zinc application methods can affect the nutrition and the initial development of the wheat. Thus, the aim of this work was to analyze the different ways of Zn application in the soil, on nutrition and on dry matter production. A completely randomized experimental design with four replications was used. The experiment was composed by the following Zn application treatments: control (no zinc application); soil incorporation, furrow located, seeds treatment and leaf pulverization. The experimental unit was composed of a pot filled with 7 L of soil. Morphological traits for each plant were determined on 52 days after emergence by the evaluations of plant height, internodes number, tillers number and aerial part dry matter. Still, the soil and plant chemical analysis was accomplished. The furrow located method provided larger concentrations of the micronutrient available. The zinc application methods did not influence the initial growth of the wheat plants. The zinc concentration in leaves was influenced by the different application methods, being the leaf pulverization the one that was caused the largest zinc accumulation on aerial part dry matter.

Análise tridimensional de esforços em elementos rompedores de semeadoras de plantio direto

As informações da avaliação de mecanismos de abertura de sulco de semeadoras de plantio direto auxiliam as empresas no dimensionamento de ferramentas rompedoras do solo, que buscam menor requerimento energético. Este trabalho foi realizado num solo classificado como Latossolo Vermelho com o objetivo de avaliar tridimensionalmente os esforços dos mecanismos de abertura de sulco de semeadoras adubadoras de plantio direto. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com cinco tratamentos, sendo cinco mecanismos de abertura de sulco (disco liso - DL, disco corrugado - DC, disco ondulado - DO, disco duplo - DD e haste sulcadora - H). Para mensurar os esforços dos mecanismos de abertura de sulco, foi utilizado um dinamômetro com sensibilidade nas direções horizontal, transversal e vertical e no momento fletor e torsor. A avaliação mostrou que a interação entre mecanismos de abertura de sulco e carga vertical não foi significativa, entretanto os fatores foram significativos quando analisados individualmente. O resultado individual dos mecanismos de abertura de sulco mostrou que o disco ondulado proporcionou maior área de mobilização do solo, a haste sulcadora apresentou o menor valor de força vertical e o disco duplo e a haste sulcadora obtiveram o menor esforço horizontal.

Semeadura direta de milho com dois tipos de sulcadores de adubo, em nível e no sentido do declive do terreno

O presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros operacionais de um conjunto mecanizado envolvendo trator e semeadora, assim como o rendimento da cultura do milho semeada nas diferentes configurações das máquinas e combinações com o ambiente de produção. Os tratamentos consistiram de tipos de sulcadores (discos duplos e hastes), os quais foram avaliados em experimentos em que a operação de semeadura direta do milho foi efetuada transversalmente ao declive (em nível) e em aclive e declive. A semeadura contra o declive e o uso de haste sulcadora implicaram maior demanda de esforço de tração, patinagem do trator e consumo de combustível por área trabalhada e não influenciaram o volume de solo mobilizado, a população de plantas e a produtividade de grãos do milho, em relação à operação realizada em declive e uso de sulcador de discos duplos, respectivamente. A utilização de sulcador do tipo haste resultou em menor número de plantas acamadas e quebradas, em relação ao uso de discos duplos, independentemente do sentido da operação. A principal diferença entre semear em nível ou em declive é a formação de sulcos orientados no sentido do terreno, pela ação de sulcadores do tipo haste e elevada patinagem dos rodados do trator, já que o consumo de combustível por área trabalhada e capacidade operacional não foram afetados por aquelas variáveis.

Esforços em ferramentas rompedoras de solo de semeadoras de plantio direto

The individual evaluation of mechanisms for opening furrows to drop the seeds in a no-tillage seeders cultivation assists the companies in the sizing of opening tools of the ground, that search for minor energy petition and for diminishing the ground area mobilized. Therefore this work had the aim of evaluate the efforts of five different mechanisms of opening of ridge of seeding of direct plantation varyng the vertical load. The experiment was installed in one ground classified as Dystroferric Red Nitosol. The used experimental delineation was of the one randomized blocks in a factorial project 5 x 4, constituted a the following factors: five mechanisms of furrow opening (even disk - DL, corrugated disk - DC, ondulated disk - DO, double disk - DD and furrow rod - F) and four vertical loads (750, 1500, 2250 and 3000 N). To measure the forces in the studied treatments a dynamometer with sensitivity in the directions was used horizontal, lateral and vertical direction. The evaluation showed that the interaction between mechanisms of opening of ridge and vertical load was not significant, however the factors were significant when analyzed individually. The connecting rod promoted mobilization of the ground with smaller draft of horizontal effort reaching depths of work. The work showed that the vertical load influenced the depth of work of the mechanisms of ridge opening. The mechanisms of ridge opening of record type need vertical force to penetrate into the ground.