Anatomy of Brazilian Eriocaulaceae: correlation with taxonomy and habitat using multivariate analyses

In this study we present a survey on vegetative anatomy in species of Actinocephalus, Blastocaulon, Eriocaulon, Leiothrix, Paepalanthus, Philodice, Syngonanthus, and Tonina (Eriocaulaceae). Multivariate analyses were used to correlate anatomical characters to taxa and the habitats where the species occur. Root and stem anatomical characters seem to be more affected by environmental factors where these species occur, and seem of little value for delimiting major taxonomic groups within the family. Other characters in the leaves, such as epidermis with thickened wall cells, compartmented substomatal chambers, mesophyll with hypodermis, compact chlorenchyma, collenchymatous bundle sheath extensions, and numerous vascular bundles, were shown to be important for defining species clusters in Leiothrix, Syngonanthus, and Paepalanthus subg. Platycaulon. Similarly, loosely aggregated chlorenchyma caused Blastocaulon, Eriocaulon, Philodice, Syngonanthus sect. Carpocephalus, S. sect. Syngonanthus, and Tonina, genera from humid environments, to cluster. Scape characters appear to be more informative in discriminating groups. This situation probably reflects lower selection pressures determining anatomical characters of this organ.

Anatomia de algumas espécies aquáticas de Eriocaulaceae brasileiras

Estudou-se a anatomia de raízes, caules, folhas e escapos de Eriocaulon elichrysoides, Leiothrix fluitans, Paepalanthus obtusifolius, Philodice hoffmannseggii, Syngonanthus caulescens e Tonina fluviatilis,espécies aquáticas de Eriocaulaceae que ocorrem em diferentes ecossistemas brasileiros, visando a caracterização anatômica das mesmas e também a interpretação das adaptações ao ambiente. Essas plantas caracterizam-se por apresentarem raízes com aspecto esponjoso e esbranquiçado; acúmulo de ar no córtex; epiderme unisseriada, de paredes finas; córtex externo, mediano e interno; endoderme unisseriada e periciclo unisseriado ou multisseriado. em L. fluitans, P. obtusifolius e T. fluviatilis foram observadas raízes absorventes com aerênquima e raízes fixadoras sem aerênquima. Caules aéreos ou rizomatosos, com ou sem espessamentos causados pelo periciclo. Folhas e escapos com células epidérmicas de paredes finas, estômatos somente na face abaxial, parênquima clorofiliano frouxo, tecido de sustentação pouco desenvolvido e feixes vasculares colaterais. Essas estruturas anatômicas são típicas de plantas de ambientes úmidos ou aquáticos, e ocorrem de forma convergente em diferentes gêneros de Eriocaulaceae.

Anatomia de espécies brasileiras de Eriocaulaceae: Comanthera e Syngonanthus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

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.

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.

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

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

Anatomia de escapos, folhas e brácteas de Syngonanthus sect. Eulepis (Bong. ex Koern.) Ruhland (Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia de escapos, folhas e brácteas de 24 espécimes de Syngonanthus sect. Eulepis, que ocorrem nos campos rupestres do Brasil. Os escapos apresentam número variado de costelas, epiderme unisseriada, com células de paredes totalmente espessadas; córtex com esclerênquima e parênquima clorofiliano alternados; endoderme contínua ou descontínua; periciclo estrelado; feixes vasculares colaterais; medula com células de paredes finas ou espessadas. As folhas e as brácteas apresentam epiderme com células de paredes total ou parcialmente espessadas, estômatos na face abaxial, margem com parênquima clorofiliano ou esclerênquima; mesofilo com hipoderme constituída de esclerênquima ou parênquima aqüífero, feixes vasculares colaterais envolvidos externamente pela endoderme e internamente pelo periciclo. Escapos, folhas e brácteas de Syngonanthus sect. Eulepis apresentam células com paredes espessadas e grande quantidade de esclerênquima, provavelmente como resposta adaptativa dessas plantas ao vento e à radiação excessiva comum nos campos rupestres. Epiderme com células de paredes espessadas, estômatos com câmara subestomática não especializada, presença de hipoderme, esclerênquima, e parênquima clorofiliano compacto, caracterizam anatomicamente escapos, folhas e brácteas de Syngonanthus sect. Eulepis. No geral, os caracteres anatômicos não são consistentes para separar os táxons dentro da seção.

Anatomia de raízes de Actinocephalus (Koern.) Sano (Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia de raízes de 27 espécimes de 13 espécies de Actinocephalus (Koern.) Sano que ocorrem nos campos rupestres brasileiros. As raízes de todos os espécimes estudados caracterizam-se por apresentar: epiderme unisseriada, com pêlos radiculares em grupos ou isolados; córtex com células isodiamétricas, com exceção daquelas localizadas mais internamente, que são menores e apresentam paredes espessadas; endoderme unisseriada, com células de paredes pouco ou totalmente espessadas, alongadas no sentido radial; periciclo formado por uma camada de células de paredes finas ou espessadas e cilindro vascular com elementos do metaxilema ocupando a posição central. A presença de córtex constituído por células isodiamétricas, sem aerênquima; epiderme e parênquima cortical com protuberâncias intracelulares associadas com fungos; são características consistentes para o gênero e corroboram a sua recente circunscrição. As raízes apresentam estruturas anatômicas semelhantes àquelas das espécies de Eriocaulaceae que ocorrem em solos secos, apesar de muitos indivíduos ocorrerem em solos úmidos, próximos a riachos.

Floral anatomy of Eriocaulon elichrysoides and Syngonanthus caulescens (Eriocaulaceae)

The floral anatomy of Eriocaulon elichrysoides Bong. and Syngonanthus caulescens (Poir.) Ruhland, from Brazilian mountain rock savannas (campos rupestres) was studied. The staminate flowers of E. elichrysoides present a diplostemonous androecium with six stamens, and those of S. caulescens present an isostemonous androecium with three stamens and three scalelike staminodes. Eriocaulon elichrysoides and S. caulescens have three nectariferous pistillodes located in the central portion of the receptacle. The pistillate flowers of E. elichrysoides present three simple styles while those of S. caulescens present three simple styles interspersed with three nectariferous appendices. Both the styles of E. elichrysoides and the nectariferous appendices of S. caulescens are vascularized by the dorsal vascular bundles of the carpels. The styles of S. caulescens lack vascularization. At the base of the gynoecium of E. elichrysoides there are six staminodes and there are three in the S. caulescens. Entomophily is suggested as the pollination syndrome in E. elichrysoides and S. caulescens as they present staminate and pistillate flowers with nectariferous structures. The ancestral character in Eriocaulon is probably given by the presence of the two staminal whorls. The staminate flowers of S. caulescens are probably derived from the reduction of a diplostemonous ancestral androecium. It remains open whether the pistillate flowers with nectariferous, appendices present an ancestral character or a derived one.

Xeractinol - A new flavanonol C-glucoside from Paepalanthus argenteus var. argenteus (Bongard) Hensold (Eriocaulaceae)

New compound isolated from methanolic extract from the leaves of Paepalanthus argenteus var. argenteus (Bongard) Hensold was characterized as xeractinol, a new dihydroflavonol C-glucoside. The structure was elucidated on the basis of extensive spectroscopic analysis (1D and 2D NMR, MS, HREIMS, IR and UV). Ab initio electronic structure calculations support our proposal to the molecular structure. The dihydroflavonol herein isolated may serve as taxonomic marker of Paepalanthus subgenus Xeractis, because this flavonoid have not been reported in any other taxon of Eriocaulaceae.

Separation of flavonoids and naphthopyrones from four Brazilian Paepalanthus species by droplet countercurrent chromatography

A general procedure was developed for the simultaneous separation of flavonoids and naphthopyrones from the polar extracts of the capitula from Brazilian everlasting plants is described. The ethanolic extracts of several species from the Paepalanthus genus (Eriocaulaceae) were fractionated by droplet countercurrent chromatography followed by column chromatography on pvp and sephadex LH-20. The isolated compounds were identified by spectrometric analysis and comparison with literature data. This approach led to the isolation of 9-O-β-D-glucopyranosylpaepalantine (1), 9-O-β-D-glucopyranosyl (1→6)allopyranosylpaepalantine (2), along with the flavonoids 6-methoxykaempferol (3), 3-O-β-D-glucopyranosyl-6-methoxykaempferol (4), patuletin (5), 3-Oβ-D-rutinosylpatuletin (6), 7-O-β-D-glucopyranosylquercetagetin (7), 5,7,4'-trihydroxy-6,3'-dimethoxyflavone (8) and 5,7,4'-trihydroxy-6,3'-dimethoxyflavonol (9).

Compostos fenólicos e atividade antioxidante de Leiothrix flavescens (Bong.) Ruhland (Eriocaulaceae)

This paper describes a chemical investigation (by high-speed counter-current chromatography) of an extract in methanol of the capitula (flower-heads) of the endemic Brazilian herb Leiothrix flavescens (Bong.) Ruhland (Eriocaulaceae). Fractionation of this extract by preparative chromatography and identification of the isolated compounds by spectrometric methods (IR, UV, ESI-MS, NMR) led to the identification of flavones (apigenin, luteolin and 6-methoxyluteolin) and 1,3-di-O-feruloyl glycerol. The antioxidant activity of the extract was determined by DPPH reduction and the total phenolic content by the Folin-Ciocalteau assay. It was found that the methanolic extract of L. flavescens possesses strong antioxidant activity. Additionally, the chemical profile provided useful data for a discussion of the taxonomy of the Eriocaulaceae.

Estudo químico e biológico de plantas da família Eriocaulaceae

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Anatomia floral e ontogenia de espécies dímeras de Paepalanthus Mart. (Eriocaulaceae, Poales) e seu significado evolutivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)