Florística e fitossociologia dos estratos arbustivo e arbóreo de um remanescente de cerradão em uma Unidade de Conservação do Estado de São Paulo

Neste trabalho foram empregadas 25 parcelas permanentes de 10 m × 25 m e amostrada a vegetação com DAS (Diâmetro à Altura do Solo) igual e superior a 1,0 cm. Em uma área de 0,625 ha foram amostrados 8.454 ind.ha-1, 121 espécies, 74 gêneros e 42 famílias. As espécies de maior IVI foram Ocotea corymbosa (Meissn.) Mez, Pterodon pubescens Benth. e Xylopia aromatica (Lam.) Mart. Os altos valores de PSoR e de IVIA mostraram que O. corymbosa e P. pubescens estão representadas nos três estratos da comunidade, embora essas espécies predominem no estrato superior. O índice de Shannon mostrou alta diversidade florística (H' = 3,47 nat.ind.-1) e o índice de eqüabilidade (J' = 0,40) indicou dominância de P. pubescens e O. corymbosa na área. As distribuições diamétrica e de altura revelaram a abundância no componente da regeneração natural devido ao grande estoque de plantas jovens que compõem o estrato inferior da comunidade. Dentre as 114 espécies consideradas na análise fitossociológica, 20 podem ser classificadas como raras por apresentarem baixa densidade de indivíduos por hectare. O levantamento florístico caracterizou a fitofisionomia da área como cerradão. A estimativa dos parâmetros fitossociológicos verticais permitiu valorar as espécies através da PSoR e do IVIA, associando a estrutura fitossociológica horizontal com a heterogeneidade e irregularidade dos estratos do cerradão da área do Oitocentos Alqueires.

Photosynthetic responses of tropical tree species from different successional groups under contrasting irradiance conditions

This study evaluated the photosynthetic responses of seven tropical trees of different successional groups under contrasting irradiance conditions, taking into account changes in gas exchange and chlorophyll a fluorescence. Although early successional species have shown higher values of CO2 assimilation (A) and transpiration (E), there was not a defined pattern of the daily gas exchange responses to high irradiance (FSL) among evaluated species. Cariniana legalis (Mart.) Kuntze (late secondary) and Astronium graveolens Jacq. (early secondary) exhibited larger reductions in daily-integrated CO2 assimilation (DIA) when transferred from medium light (ML) to FSL. On the other hand, the pioneer species Guazuma ulmifolia Lam. had significant DIA increase when exposed to FSL. The pioneers Croton spp. trended to show a DIA decrease around 19%, while Cytharexyllum myrianthum Cham. (pioneer) and Rhamnidium elaeocarpum Reiss. (early secondary) trended to increase DIA when transferred to FSL. Under this condition, all species showed dynamic photoinhibition, except for C. legalis that presented chronic photoinhibition of photosynthesis. Considering daily photosynthetic processes, our results supported the hypothesis of more flexible responses of early successional species (pioneer and early secondary species). The principal component analysis indicated that the photochemical parameters effective quantum efficiency of photosystem II and apparent electron transport rate were more suitable to separate the successional groups under ML condition, whereas A and E play a major role to this task under FSL condition.

Diurnal variations of non-structural carbohydrates in vegetative tissues of Melinis minutiflora, Echinolaena inflexa and Lolium multiflorum (Poaceae)

Echinolaena inflexa (Poir.) Chase is a native C3 grass species with high biomass production and abundance in the cerrado comparable to Melinis minutiflora Beauv., a C4 forage grass of African origin, widespread in the cerrado, displacing some native herbaceous species. These species accumulate mainly starch, differently of Lolium multiflorum Lam. ssp. italicum Beck cv. Lema (ryegrass), a C3 temperate forage grass that accumulates fructans as the major storage carbohydrate in the vegetative tissues. In the present study, we analyzed diurnal variations in the content and composition of non-structural carbohydrates (NSC) in the aerial vegetative parts of the three species. Results showed similarity in water-soluble carbohydrates (WSC) and starch contents between Melinis minutiflora and Echinolaena inflexa, with the exotic grass accumulating higher amounts of NSC. However, the levels of sucrose, glucose and fructose were 10 fold higher in Lolium multiflorum, that accumulates fructan as the main storage carbohydrate. Although the contents of WSC and starch were similar in the tropical species E. inflexa and M. minutiflora, their diurnal variations were different and could be related to starch metabolism, especially in M. minutiflora.

Morfologia externa e interna das folhas vegetativas, esporofilos e esporângios de espécies de Huperzia Bernh. (Lycopodiaceae - Pteridophyta) do Brasil

Lycopodiaceae está inserida em Lycopsida, cuja autapomorfia é a presença de folhas microfilas. Foram estudadas 10 espécies, sete delas endêmicas do Brasil: Huperzia christii (Silveira) Holub, H. friburgensis (Nessel) B. Øllg., H. hemleri (Nessel) B. Øllg., H. intermedia Trevis., H. reflexa (Lam.) Trevis. e H. treitubensis (Silveira) B. Øllg., estas terrestres; H. fontinaloides (Spring) Trevis., H. heterocarpon (Fée) Holub, H. hexasticha B. Øllg. & P.G. Windisch e H. quadrifariata (Bory) Rothm., estas epífitas. As características anatômicas encontradas, que podem ser adaptativas ao ambiente com escassez hídrica são a presença de células epidérmicas com paredes anticlinais sinuosas, invaginações na face interna da parede periclinal externa das células epidérmicas e folhas anfiestomáticas. As espécies estudadas foram reunidas em dois grupos, corroborando classificações existentes. Os grupos foram definidos com base nas seguintes características: a filotaxia, se helicoidal ou oposta, a posição das folhas em relação ao caule, se reflexas ou adpressas, e o número de camadas de células do esporângio, se três ou quatro. Foi elaborada uma chave de identificação.

Morfologia de esporos de espécies de Polytrichaceae Schwägr. (Bryophyta) do Brasil

A morfologia dos esporos é descrita para todos os seis gêneros de Polytrichaceae ocorrentes no Brasil baseando-se no estudo, em microscopia de luz e eletrônica de varredura, de 13 das aproximadamente 30 espécies da família nativas para o país. Também é apresentada a discussão sobre sua importância taxonômica. Os esporos foram estudados antes e após o método da acetólise. Os resultados indicam Polytrichaceae como euripalinológica. A superfície dos esporos de Atrichum androgynum (Müll. Hal.) A. Jaeger é formada por grânulos regulares, com gemas isoladas. Os esporos de Itatiella ulei P. Beauv. e das espécies de Oligotrichum Lam. & DC. são de tamanho pequeno a médio, com báculos, processos alongados, clavas e pilos na superfície. Espécies de Pogonatum P. Beauv. possuem esporos de tamanho muito pequeno a pequeno, com superfície granulada. Os esporos de Polytrichadelphus pseudopolytrichum (Raddi) G. L. Sm. são de tamanho muito pequeno a pequeno, com ornamentação formada por diminutos espinhos lisos. Nas espécies de Polytrichum Hedw., os esporos são de tamanho pequeno e a ornamentação é formada por processos espinhosos ornamentados a grânulos.

Photosynthetic responses of four tropical tree species grown under gap and understorey conditions in a semi-deciduous forest

Leaf CO2 assimilation (A) as a function of photosynthetic photon flux density (Q) or intercellular CO2 concentration (Ci) and chlorophyll fluorescence measurements were carried out on four tropical woody species growing in forest gap and understorey (Bauhinia forficata Link. and Guazuma ulmifolia Lam. as pioneers, and Hymenaea courbaril L. and Esenbeckia leiocarpa Engl. as non-pioneers). Chlorophyll fluorescence indicated similar acclimation capacities of photochemical apparatus to contrasting light environments irrespective to plant species. Maximum CO2 assimilation and quantum yield derived from A/Q curves indicated higher photosynthetic capacity in pioneer than in non-pioneer species in forest gap. However, the differences among species did not show a straightforward relation with their successional status regarding data derived from A/Q curves under understorey conditions. Both successional groups are able to sustain positive carbon balance under contrasting natural light availabilities, modifying photochemical and biochemical photosynthetic traits with similar phenotypic plasticity capacity.

Efeito de alagamento e de aplicação de fitorreguladores na brotação de Guazuma ulmifolia (Malvaceae) e de Sesbania virgata (Fabaceae)

Plantas de Guazuma ulmifolia Lam. e Sesbania virgata (Cav.) Pers. com quatro e dois meses, respectivamente, foram submetidas ao alagamento com o objetivo de avaliar a brotação e o alongamento do caule destas duas espécies, e analisar o efeito do etileno e da citocinina nesses processos. Para isso, as plantas foram submetidas ao solo alagado ou mantidas em solo drenado por um período de 100 dias e também acrescido, em ambos os casos, de: Ethrel, Ethrel com 6-BA, 6-BA ou nitrato de prata. As plantas de G. ulmifolia apresentaram brotação após curto período de alagamento, e a aplicação de Ethrel e de Ethrel e 6-BA, somada às condições de alagamento, estimulou o surgimento de um maior número de ramos do que nos demais tratamentos. A aplicação de nitrato de prata, em plantas alagadas de G. ulmifolia, inibiu o desenvolvimento de ramos laterais. Em S. virgata, as plantas que receberam a aplicação de 6-BA, em substrato drenado ou alagado, apresentaram maior número de ramos do que nos demais tratamentos. Tanto as plantas de G. ulmifolia como as de S. virgata apresentaram diminuição no alongamento do caule à medida que ramos laterais foram formados. As duas espécies estudadas apresentaram diferentes mecanismos de tolerância que contribuíram para sua sobrevivência em condições de alagamento prolongado.

An overview of invasive plants in Brazil

Alien plants are known to occur in Brazil since the 18th century when African grasses started to be recorded in pastures near Rio de Janeiro. In the beginning of the 19th century two royal decrees (July, 1809 and July, 1810) offered grants and tax exemption to everyone who would introduce plants of economic value. Nowadays, there are 117 plant species recognized as invasive or established and with invasive potential in Brazil and an unknown number of introduced plant species. Some of the most pervasive invasive species are Artocarpus heterophyllus Lam. and Hedychium coronarium König in tropical ombrophilous forest, Hovenia dulcis Thunb. in subtropical ombrophilous forest and subtropical semi-deciduous forest, Pinus taeda L. and Pinus elliottii Engelm. in subtropical ombrophilous forest and steppe, Prosopis juliflora (Sw.) DC. in stepic-savanna, Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunth in tropical and subtropical semi-deciduous forest, Melinis minutiflora P. Beauv. in the Brazilian savannas, and Eragrostis plana Nees in the steppe. The purpose of this article is to fill a knowledge gap on alien species that are invasive in Brazil and where they are invading by summarizing data obtained by joint efforts of the Hórus Institute for Environmental Conservation and Development, The Nature Conservancy (TNC), the Inter-American Biodiversity Information Network (IABIN) invasive species thematic network (I3N), and the Brazilian Ministry of Environment (MMA) in the last six years.

Metabolite and light regulation of metabolism in plants: lessons from the study of a single biochemical pathway

We are using molecular, biochemical, and genetic approaches to study the structural and regulatory genes controlling the assimilation of inorganic nitrogen into the amino acids glutamine, glutamate, aspartate and asparagine. These amino acids serve as the principal nitrogen-transport amino acids in most crop and higher plants including Arabidopsis thaliana. We have begun to investigate the regulatory mechanisms controlling nitrogen assimilation into these amino acids in plants using molecular and genetic approaches in Arabidopsis. The synthesis of the amide amino acids glutamine and asparagine is subject to tight regulation in response to environmental factors such as light and to metabolic factors such as sucrose and amino acids. For instance, light induces the expression of glutamine synthetase (GLN2) and represses expression of asparagine synthetase (ASN1) genes. This reciprocal regulation of GLN2 and ASN1 genes by light is reflected at the level of transcription and at the level of glutamine and asparagine biosynthesis. Moreover, we have shown that the regulation of these genes is also reciprocally controlled by both organic nitrogen and carbon metabolites. We have recently used a reverse genetic approach to study putative components of such metabolic sensing mechanisms in plants that may be conserved in evolution. These components include an Arabidopsis homolog for a glutamate receptor gene originally found in animal systems and a plant PII gene, which is a homolog of a component of the bacterial Ntr system. Based on our observations on the biology of both structural and regulatory genes of the nitrogen assimilatory pathway, we have developed a model for metabolic control of the genes involved in the nitrogen assimilatory pathway in plants.

Effect of lipoarabinomannan from Mycobacterium avium subsp avium in Freund’s incomplete adjuvant on the immune response of cattle

The aim of the present study was to determine whether lipoarabinomannan (LAM), in combination with Freund’s incomplete adjuvant (FIA), was able to improve cell-mediated and antibody-mediated immune responses against ovalbumin (OVA) in cattle. Twenty-three calves were assigned to four treatment groups, which were subcutaneously immunized with either OVA plus FIA, OVA plus FIA and LAM from Mycobacterium avium subsp avium, FIA plus LAM, or FIA alone. Lymphoproliferation, IFN-γ production and cell subpopulations on peripheral blood mononuclear cells before and 15 days after treatment were evaluated. Delayed hypersensitivity was evaluated on day 57. Specific humoral immune response was measured by ELISA. Inoculation with LAM induced higher levels of lymphoproliferation and IFN-γ production in response to ConA and OVA (P < 0.05). Specific antibody titers were similar in both OVA-immunized groups. Interestingly, our results showed that the use of LAM in vaccine preparations improved specific cell immune response evaluated by lymphoproliferation and IFN-γ production by at least 50 and 25%, respectively, in cattle without interfering with tuberculosis and paratuberculosis diagnosis.

Composição mineral de uma linhagem de Pleurotus ostreatus cultivada em resíduos madeireiros e agroindustriais da região amazônica

Os cogumelos do gênero Pleurotus são cultivados em diversos substratos lignocelulósicos, dada a atividade decompositora desses organismos proveniente de seu metabolismo enzimático. O presente estudo teve como objetivo analisar a composição mineral de Pleurotus ostreatus e dos substratos de cultivo preparados à base de resíduos madeireiros e agroindustriais da região amazônica. Foram analisados macro (P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn e Na) dos cogumelos e dos substratos. Os substratos foram formulados a partir da serragem de Simarouba amara Aubl. (marupá), Ochroma piramidale Cav. ex. Lam. (pau de balsa) e de bagaços de Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) e de Saccharum officinarum (cana-de-açúcar). As amostras foram solubilizadas mediante digestão ácida (nítrico-peridrol). Os elementos Ca, Mg, Fe, Cu, Zn e Mn foram determinados por espectrometria de absorção atômica; o Na e K, por emissão atômica e o P, por colorimetria. A composição mineral do cogumelo variou com o substrato de cultivo. Os diferentes substratos possibilitaram a produção de um cogumelo rico em K, P, Mg e Fe, essenciais à nutrição e à saúde humana. O potássio foi o mineral de maior teor no cogumelo em todos os substratos testados (36,83-42,18 g.kg-1), seguido de fósforo (6,95-10,60 g.kg-1) e do magnésio (1,57-2,50 g.kg-1).

Physiochemical analysis and centesimal composition of Pleurotus ostreatus mushroom grown in residues from the Amazon

The objective of the present work was to evaluate the nutritional composition of mushrooms produced in alternative substrates in agricultural and agro-industrial residues from the Amazon. C, N, pH, moisture, soluble solids, protein, lipids, total fibers, ashes, carbohydrates and energy were determined. Substrates were formulated from Simarouba amara Aubl. and Ochroma piramidale Cav. ex. Lam. Sawdust and from Bactris gasipaes Kunth and Saccharum officinarum stipe. Results showed that the nutritional composition of P. ostreatus varied according to the cultivation substrate and that it can be considered important food due to its nutritional characteristics such as: high protein content; metabolizable carbohydrates and fiber; and low lipids and calories contents.

Changes in enzymes, phenolic compounds, tannins, and vitamin C in various stages of jambolan (Syzygium cumini Lamark) development

The physiological state of a fruit is closely related to ripening and climatic conditions during the growing period when the fruit undergo changes in color, texture, and flavor. The ripening of the fruit can involve a complex series of biochemical reactions with alteration in enzymes activities, phenols, tannins, and ascorbic acid. The activity of enzymes (carboximethylcellulase, polygalacturonase, and pectinlyase), the total concentration of phenolic compounds, condensed tannins, and vitamin C in five stages of maturation were studied. Significant changes were observed between the maturity stages. The phenolic compounds were higher at green stage (705.01 ± 7.41); tannins were higher at green/purple stage (699.45 ± 0.22). The results showed that the ascorbic acid levels of the pulp varied significantly from 50.81 ± 1.43 to 6.61 ± 1.04 mg.100 g-1 during maturation. The specific activity of pectin lyase was higher at green stage (1531.90 ± 5.83). The specific activity of polygalacturonase was higher at mature stage (1.83 ± 0.0018). The specific activity of carboximetilcelulose was higher at ripe mature stage (4.61 ± 0.0024). The low ascorbic acid content found in jambolan fruit indicates that this fruit is not a rich source of this nutrient; however, other characteristics can make jambolan products fit for human consumption.

Fracionamento e germinação de sementes de Eugenia

Eugenia involucrata, E. uniflora and E. brasiliensis, espécies arbóreas tropicais do Brasil, podem ser utilizadas em programas de reflorestamento e em áreas urbanas e seus frutos apresentam potencialidade de uso industrial. Contudo, apesar da elevada porcentagem de germinação, a produção de sementes dessas espécies é insuficiente para obtenção de mudas em escala comercial. No presente trabalho são estudados o comportamento germinativo de sementes de três espécies de Eugenia, E. involucrata DC. (cereja), E. uniflora L. (pitanga) e E. brasiliensis Lam. (grumixama), submetidas ao fracionamento. As sementes das três espécies foram submetidas a fracionamentos, mantendo-se metade do seu tamanho original. Dessa forma, além do controle (sem fracionamento), obtiveram-se frações com o hilo íntegro, sem o hilo ou com metade do hilo. As sementes íntegras e as frações foram colocadas para germinar sob temperatura constante de 30 ºC, luz natural e semeadas em vermiculita. Nas três espécies, sementes fracionadas ao meio, contendo pelo menos a metade do hilo, mantêm elevada capacidade de iniciar o processo germinativo e de produzir plântulas normais. Os resultados indicam que, por meio do fracionamento, é possível obter mais de uma plântula normal a partir de cada semente.

Efeitos da luz e temperatura na germinação de sementes de quatro espécies de plantas daninhas do gênero Digitaria

O Brasil é o país das Américas com maior número de espécies nativas do gênero Digitaria, conhecidas como plantas daninhas, constituindo problemas em várias culturas de expressão econômica e encontradas em várias regiões do território brasileiro, sob ampla variação de ambientes. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da temperatura e presença de luz na germinação de sementes de quatro espécies de plantas daninhas do gênero Digitaria. O experimento foi conduzido em câmaras de germinação, em esquema fatorial 4 x 2, incluindo quatro temperaturas (25 ºC constantes e alternâncias de 20-30 ºC, 20-35 ºC e 15-35 ºC) em fotoperíodo de 8h e na ausência de luz. Foram estudadas sementes das espécies Digitaria bicornis (Lam.) Roem. & Schult., Digitaria ciliaris (Retz.) Koel. e Digitaria horizontalis Willd de nome comum capim-colchão e, Digitaria insularis (L.) Fedde de nome comum capim-amargoso. Foram avaliadas a porcentagem e a velocidade de germinação até os 21 dias após o início do teste de germinação. Constatou-se que as exigências de temperatura e luz variam de acordo com a espécie, sendo que D. bicornis e D. horizontalis necessitam de luz para a germinação, o que não se verifica para D. ciliaris e a D. insularis. As temperaturas mais adequadas para a germinação das sementes são 20-35 ºC, para D. bicornis e D. ciliaris e 20-35 ºC ou 15-35 ºC, para D. horizontalis e D. insularis.