Asteraceae do Parque Nacional da Serra da Canastra, Minas Gerais, Brasil

Uma listagem das espécies da família Asteraceae foi realizada no Parque Nacional da Serra da Canastra, situado no sudoeste do estado de Minas Gerais, entre fevereiro de 1994 a janeiro de 1998. Os exemplares coletados encontram-se depositados no herbário da Universidade Federal de Uberlândia, Minas Gerais (HUFU). Na Serra da Canastra, a família Asteraceae é a mais diversa em número de espécies com um total de 215 espécies, pertencentes a 66 gêneros e 11 tribos. As 27 espécies novas que foram descobertas pertencem a gêneros anteriormente monotípicos ou com poucas espécies, tais como Xerxes, Hololepis, Pseudobrickellia e Inulopsis, ou a vários gêneros com um grande número de espécies, tais como Lessingianthus, Chromolaena, Stevia, Mikania, Aspilia, Calea e Senecio. Este levantamento possui o maior número de espécies da família quando comparado com outras localidades no Brasil.

Vegetative organ anatomy of Ianthopappus corymbosus Roque & Hind (Asteraceae-Mutisieae)

A study on the vegetative organ anatomy of Ianthopappus corymbosus was conducted in order to provide a basis for comparison with the genus Richterago, since this species had been previously included in that genus. The anatomical characters of I. corymbosus that support its exclusion from the genus Richteragon are: epithelial cell organization of adventitious root secretory canals, non-glandular trichomes, and presence of cortical vascular bundles in the stem. In Ianthopappus corymbosus, the underground system consists of rhizophore from which adventitious roots branch off. The subapical meristem of the adventitious root revealed that the ground meristem forms the inner layer which in a meristematic phase, forms 2/3 of the cortex. This layer will differentiate in the endodermis, with Casparian strips, and is referred to as meristematic endodermis. Endodermic secretory canals, limited by four epithelial cells, appear in the region adjacent to the primary phloem.

Meristematic endodermis and secretory structures in adventitious roots of Richterago Kuntze (Mutisieae-Asteraceae)

The meristematic endodermis in adventitious roots of Richterago species originates in one of the fundamental meristem cells, which undergo sucessive anticlinal and periclinal divisions to build the inner cortex. The meristematic endodermis or proendodermis remains as a meristematic layer until its differentiation into endodermis, with Casparian strip. When sieve elements differentiate, endodermic secretory canals of esquizogenous origin are present at the region adjacent to primary phloem. Articulated laticifers, with cells perforated at both terminal and transversal walls, also occur during initial phases of secondary development. Presence of inulin as reserve carbohydrate in the inner cortex and vascular tissue may be related to abiotic factors, as an adaptive strategy of these species.

Fructan degradation and hydrolytic activity in tuberous roots of Viguiera discolor Baker (Asteraceae), a herbaceous species from the cerrado

Fructans of the inulin type are the major reserve carbohydrates in tuberous roots of Viguiera discolor, a perennial herb native to the cerrado. Changes in molecular mass of the polymer, followed by releasing free fructose suggested that hydrolysis could be related to the sprouting of the buds after the dormant period, when aerial parts of the plant are naturally absent. Excision of aerial parts resulted in the increase of fructan 1-exohydrolase (1-FEH) activity in tuberous roots after sprouting. 1-FEH was partially purified from this material by binding to ConA-Sepharose and the highest activity was detected at pH 5.4 and between 20 and 40 °C. Values of Km for V. discolor inulin could not be determined since no saturation was observed up to 10%. The study of the kinetics of the 1-FEH activity showed that it does not follow Michaelis-Menten and apparently presents allosteric behaviour, as data fits in the Hill equation. The 1-FEH from V. discolor is a glycoprotein, more active on low molecular mass fructans than on high molecular mass inulin from the same species.

Morfoanatomia do sistema subterrâneo de Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae)

Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae), conhecida como yacon, é uma espécie herbácea de clima tropical de altitude, tendo sido introduzida em diversos países, incluindo o Brasil, devido ao seu potencial alimentício, forrageiro e, principalmente, como substrato para a produção de inulina. Embora aspectos agronômicos e bioquímicos desta planta sejam relativamente conhecidos, pouco se sabe a respeito da morfologia e natureza do sistema subterrâneo, principal fonte de inulina. Verificou-se que o sistema subterrâneo tem natureza mista, sendo constituído por rizóforos e raízes delgadas e tuberosas, ambas adventícias. Canais secretores de substâncias lipídicas estão presentes nos rizóforos e raízes; nestas, os canais originam-se nas camadas corticais internas derivadas da endoderme meristemática.

Ocorrência de apomixia e partenocarpia em algumas espécies subtropicais de Asteraceae

Neste trabalho foram estudados os sistemas reprodutivos de 22 espécies de Asteraceae ocorrentes na região de Curitiba, PR, tendo em vista investigar a ocorrência de apomixia em representantes subtropicais desta família. Testes de campo mostraram sete espécies produzindo frutos nos tratamentos de apomixia (Calea hispida, Taraxacum officinale, Baccharis cylindrica, B. dracunculifolia, Chromolaena ivaefolia, Trixis verbasciformis e Vernonia discolor), mas apenas as duas primeiras com sementes viáveis. As demais 15 espécies não produziram frutos nos tratamentos de apomixia: Bidens pilosa, B. tinctoria, Campovassouria cruciata, Chromolaena laevigata, Erechtites valerianaefolia, Hypochoeris radicata, H. tweediei, Lactuca scariola, Mutisia coccinea, Senecio brasiliensis, Sonchus oleraceus, Sphagneticola trilobata, Vernonia platensis e V. flexuosa apresentaram frutos formados em tratamentos de autopolinização espontânea, em níveis extremamente variáveis. Perezia cubataensis foi a única espécie que não apresentou autopolinização espontânea. Testes de viabilidade de pólen mostraram esterilidade muito baixa em todas as espécies (inclusive cinco apomíticas), à exceção de T. officinale e C. ivaefolia. A freqüência relativamente baixa de casos de apomixia entre Asteraceae de clima subtropical é notável, assim como a partenocarpia (produção e desenvolvimento de frutos sem sementes) encontrada em cinco das espécies estudadas .

Flowering phenology, seed set and arthropod guilds in Trichogoniopsis adenantha (DC) (Asteraceae) in south-east Brazil

and glades. This species blooms throughout the year, attracting arthropods of various guilds, including herbivores, pollinators and predators. In this study, done over a two year period, we described the phenology of T. adenantha and assessed the seasonal variation in arthropod numbers of different guilds. We also determined the periods of lowest and highest seed set. T. adenantha population showed a peak in flowering in March-April (rainy season) with greater production of achenes in December-April. April and October had respectively highest and lowest number of fertilized, undamaged ovules, and this pattern is possibly related with population dynamics of pollinators and herbivores. In August, which was the period of greatest damage to the stigma (by geometrid larvae), there was a positive relationship between the proportion of unfertilized ovules and flowers with damaged stigma, suggesting that floral herbivory may affect reproduction in T. adenantha. We discuss the complex dynamics of the beneficial and harmful interactions between arthropods and the host plant.

Morfo-anatomia do sistema subterrâneo de Calea verticillata (Klatt) Pruski e Isostigma megapotamicum (Spreng.) Sherff - Asteraceae

Várias espécies herbáceas do cerrado apresentam sistema subterrâneo espessado, esses podem ser de natureza radicular, caulinar ou mista. Esses sistemas muitas vezes possuem potencial gemífero, promovendo o rebrotamento de ramos aéreos após um período desfavorável do ambiente, como uma seca prolongada ou uma queimada. A verificação da natureza dos sistemas subterrâneos é de extrema importância para utilização correta da terminologia dos mesmos. O objetivo desse trabalho foi fornecer informações sobre a morfo-anatomia dos sistemas subterrâneos de Calea verticillata e Isostigma megapotamicum, com ênfase na formação de gemas caulinares. Os sistemas subterrâneos foram coletados em áreas do cerrado do Estado de São Paulo. As espécies apresentam sistema subterrâneo bastante complexo, com estrutura anatômica mista, lignificada, auto-enxertias de ramos e raízes e elevada capacidade gemífera, ambas espécies são providas de xilopódios e as gemas têm origem cambial. Foi verificada a presença de canais secretores em C. verticillata e em I. megapotamicum, originados a partir de células derivadas do câmbio vascular. O teste microquímico realizado com Sudan black B confirmou a natureza lipídica da secreção. Em I. megapotamicum foi verificada a presença de cristais de inulina sob luz polarizada. Os sistemas subterrâneos aumentam as chances de sobrevivência das duas espécies estudadas às condições adversas do cerrado, pois apresentam alto potencial gemífero, promovendo o rebrotamento de ramos aéreos durante a estação favorável.

Morfoanatomia comparada dos frutos em desenvolvimento de Vernonia brevifolia Less. e V. herbacea (Vell.) Rusby (Asteraceae)

Neste trabalho, o pericarpo e pápus de Vernonia brevifolia e V. herbacea são descritos morfoanatômica e ontogeneticamente. As espécies são muito similares entre si, possuindo ovário ínfero, bicarpelar, sincárpico e unilocular. Na formação do pericarpo, nenhuma das regiões é multiplicativa. O exocarpo é unisseriado e recoberto por fina cutícula. Observam-se tricomas tectores longos, multicelulares e bisseriados, que persistem até a maturidade; os tricomas glandulares capitados não se mantêm na maturidade. O mesocarpo externo é composto por duas ou três camadas de fibras em V. herbacea e apenas uma em V. brevifolia, acumulando cristais prismáticos. O mesocarpo interno é similar nas espécies, de natureza parenquimática. Feixes vasculares colaterais ocorrem imersos entre o mesocarpo externo e o interno. O endocarpo é unisseriado, havendo duas a três camadas apenas nas regiões de fusão dos carpelos. Na porção apical do pericarpo, observa-se uma protuberância onde se insere o pápus duplo, composto por células lignificadas, algumas projetadas perifericamente. Na base do fruto, ocorre o carpopódio que, em V. herbacea, é mais amplo e abriga drusas e estilóides; em V. brevifolia, o carpopódio é reduzido e não ocorrem cristais. Na maturidade, o pericarpo de ambas as espécies é desidratado, de modo que a maioria das camadas fica colapsada, distinguindo-se apenas algumas células do exocarpo e tricomas tectores, as fibras e cristais mesocárpicos externos e o xilema dos feixes vasculares.

Variation between three Eremanthus (Asteraceae) species in their ability to form a seed bank

Knowledge on seed bank function is fundamental for understanding the species regeneration patterns. This investigation was carried out to compare the ability of Eremanthus elaeagnus (Mart. ex DC.) Schultz-Bip, E. glomerulatus Less., and E. incanus (Less.) Less. to form a soil seed bank. Seeds (aquenes) of each of these three species were collected, stored in the laboratory and subsequently buried in the same area where they were collected, inside nylon bags. The bags were collected monthly or bimonthly for germination tests under continuous light and also in darkness at 20 °C (E. elaeagnus e E. glomerulatus) and at 25 °C (E. incanus). After 12 months, a further series of tests compared the germination of achenes that had been buried in soil and compared with those stored in the laboratory at 15, 20, 25, 30, 35, and 40 °C. After three months of burial, the seeds of E. elaeagnus and E. glomerulatus failed to germinate, whereas the seeds of E. incanus, even after burial for 18 months, retained germination percentage of between 1% and 30%. After one year stored in laboratory, the seeds of E. glomerulatus were no longer viable and seeds of E. elaeagnus e E. incanus had a germination percentage below that of newly collected seeds. The results showed that E. elaeagnus and E. glomerulatus do not form seed banks while E. incanus may form a small and persistent soil seed bank.

Morfoanatomia comparada e ontogênese do pericarpo de Bidens gardneri Baker e B. pilosa L. (Asteraceae)

Este trabalho descreve a morfologia, anatomia e ontogênese do pericarpo e pápus de Bidens gardneri Baker e B. pilosa L., espécies de Heliantheae (Asteraceae). Verificou-se que as duas espécies são muito similares, possuem ovário ínfero, bicarpelar, sincárpico e unilocular. O pericarpo se desenvolve a partir do alongamento das células, sem fase multiplicativa. O exocarpo é unisseriado e recoberto por cutícula; ocorrem tricomas tectores multicelulares, que persistem até a maturidade. O mesocarpo externo possui de uma a três camadas de células parenquimáticas em B. pilosa e de uma a cinco células em B. gardneri. A região mediana do mesocarpo possui de quatro a oito camadas em ambas as espécies e, entre a região mediana do mesocarpo e o mesocarpo interno, estão imersos feixes vasculares colaterais. O endocarpo é unisseriado, mas nas regiões de fusão dos carpelos, é bi a trisseriado. Ocorre deposição de fitomelanina entre o mesocarpo externo e o mediano, mais precoce em B. pilosa. No ápice do pericarpo, observa-se a protuberância onde se insere o pápus aristado, formado por três a quatro cerdas rígidas, que apresentam tricomas voltados para a base. Na base do fruto, ocorre uma pequena projeção, o carpopódio, onde o fruto insere-se no eixo da inflorescência. Na maturidade, o pericarpo das duas espécies é desidratado, e, em B. pilosa, as camadas do pericarpo ficam mais colapsadas; em B. gardneri, também ocorre a desidratação, mas algumas células do exocarpo e mesocarpo externo permanecem distintas.

Palynotaxonomy of Vernonanthura H. Rob. (Vernonieae, Asteraceae) species from Southeast Brazil

The present work studied the pollinic characteristics of 22 species of Vernonanthura from Southeast Brazil. The pollen grains were acetolysed, measured, described and ilustrated under light, scanning and transmission electron microscopy. Based on the results, Vernonanthura was considered an euripolinic genus as pollen grains presented distinctive characteristics, mainly related to the ornamentation, the size and apertures of the pollen grains, which may serve as a further tool in the delimitation of the species.

Variação na estrutura foliar de Mikania glomerata Spreng. (Asteraceae) sob diferentes condições de luminosidade

As variações estruturais foliares de Mikania glomerata Spreng. foram investigadas em distintas condições de luminosidade (pleno sol, meia-sombra e sombra; 100%, 26,4% e 13,8% de intensidade luminosa, respectivamente) associadas a diferentes tipos de coberturas vegetais numa região de Floresta com Araucária, Município de Castro, PR (25°50'64"S e 49°43'69"W). Este estudo buscou subsidiar os produtores de plantas medicinais na escolha da melhor condição de luz para plantio, gerando informações sobre o potencial das plantas medicinais na recomposição e manejo do sub-bosque da área. Após dois anos de crescimento nos tratamentos, 37 folhas foram coletadas em cada tratamento, para a análise de massa foliar fresca e seca, teor de água, área foliar, área foliar específica, densidade de estômatos e de tricomas, espessura da lâmina e pecíolo e concentração de clorofila. Os maiores valores médios de massa foliar fresca, teor de água, área foliar e área foliar específica ocorreram nas folhas do tratamento sombra, enquanto a densidade estomática e de tricomas e a espessura da lâmina apresentaram maiores valores nas folhas do tratamento pleno sol. A análise dos componentes principais mostrou uma similaridade entre as folhas do tratamento meia-sombra e pleno sol, sugerindo que baixas intensidades luminosas são suficientes para estimular as respostas expressas pela morfologia foliar. Os maiores valores médios de área e massa fresca foliar sugerem uma maior produtividade no tratamento sombra, mas estudos referentes às taxas de crescimento da planta, respostas sazonais e condições nutricionais diferenciadas são necessários para complementar as informações para adoção de métodos de cultivo mais eficientes.

Synthesis of fructans by fructosyltransferase from the tuberous roots of Viguiera discolor (Asteraceae)

Sucrose:sucrose fructosyltransferase (SST) and fructan:fructan fructosyl-transferase (FFT) activities from crude extracts of tuberous roots of Viguiera discolor growing in a preserved area of cerrado were analyzed in 1995-1996. SST activity was characterized by the synthesis of 1-kestose from sucrose and FFT activity by the production of nystose from 1-kestose. The highest fructan-synthesizing activity was observed during early dormancy (autumn), when both (SST and FFT) activities were high. The increase in synthetic activity seemed to start during the fruiting phase in the summer, when SST activity was higher than in spring. During winter and at the beginning of sprouting, both activities declined. The in vitro synthesis of high molecular mass fructans from sucrose by enzymatic preparations from tuberous roots collected in summer showed that long incubations of up to 288 h produced consistently longer polymers which resembled those found in vivo with respect to chromatographic profiles.

Cytotoxic activity of the dichloromethane fraction from Vernonia scorpioides (Lam.) Pers. (Asteraceae) against Ehrlich's tumor cells in mice

Vernonia scorpioides has been widely used in Brazil to treat skin problems and chronic wounds, such as ulcers of the lower limbs and diabetic lesions. In the present study, we investigated the effect of a dichloromethane (DCM) fraction of V. scorpioides leaf extract on Ehrlich ascitic and solid tumor-bearing mice. The animals were treated once a day with the DCM fraction at a concentration of 5 mg/kg, administered ip during and after the development of the tumor. The lifespan, weight, number and type of leukocytes, number of tumor cells, volume of solid and ascitic tumors were measured. The development of the tumor with pre-treated tumor cells in vitro with the DCM fraction (5 mg/kg) was analyzed and the animals were sacrificed after 7 days. The DCM fraction (5 mg/kg) totally inhibited tumor development when in direct contact with tumor cells, and also ascitic tumor development with in vitro treatment or when administered ip, in loco (after 7 days). Animals treated with the DCM fraction increased their lifespan ca. 2 weeks and maintained their body weight for 30 days. When applied immediately after the inoculation of the tumor cells in vivo, it totally abolished tumor development, with tumor development only decreasing when treatment was started 3 days after the tumor challenge. These data suggest an antineoplastic activity of the fraction. Oral or ip administration of DCM fraction (5 mg/kg) for 7 days did not reduce the solid tumor volume. The cytotoxic activity described here differs from the conventional immune suppressing profile of standard chemotherapy because it increases neutrophil influx to the peritoneal cavity. These results show that, besides exhibiting a tumoricidal activity, the DCM fraction also exhibits inflammatory activity.