Estudos morfo-anatômicos relacionados à dormência em sementes de Adesmia tristis Vogel (Fabaceae)

Adesmia tristis é uma espécie endêmica do sul do Brasil e muito promissora como forrageira em campos de altitude com solos ricos em alumínio e com baixos teores de fósforo. O objetivo neste estudo foi analisar morfo-anatomicamente as sementes de A. tristis para subsidiar a compreensão do fenômeno de dormência nos referidos diásporos. As sementes foram colhidas na região de São Francisco de Paula, RS, no período de dezembro de 2007 a janeiro de 2008, material usado para os estudos dos cortes das sementes. Constatou-se que a espécie possui dormência tegumentar em função da impermeabilidade das camadas de macroesclereídes e osteosclereídes da testa. A estrutura do hilo segue o padrão geral em Faboideae, com arranjo dos traqueoides verticais e as astroesclereídes formando grandes espaços intercelulares, ampliando o grau de adaptação da semente à variação de umidade no ambiente.

Reserve mobilization during imbibition of stored Gliricidia sepium (Jacq.) Steud. (Leguminosae - Papilionoideae) seeds

Gliricidia sepium is a drought-tolerant species, easily multiplied by seeds, and has been exploited by farmers as a source of forage in the semi-arid region of northeast Brazil. The objective of the present study was to evaluate the effect of seed storage on the mobilization of reserves during imbibition of "Gliricidia" seeds. Freshly-harvested seeds were packed in kraft paper bags and stored for three and six months in the laboratory under ambient conditions (25 º C ± 3 T and 75% ± 3 RH). Cotyledons were isolated from imbibed seeds and macerated for the extraction and quantification of total soluble sugars, reducing sugars, sucrose and starch, as well as of proteins, amino acids and for amylase activity. Storage under these conditions resulted in an increase in seed water content although germination remained at relatively high levels (86%). Seed macromolecule levels showed significant variation with the storage period and imbibition and these variations were associated with a loss in seed viability due to inadequate storage conditions.

Mobilization of reserves and germination of seeds of Erythrina velutina Willd. (Leguminosae - Papilionoideae) under different osmotic potentials

Some environmental factors, including water availability, may influence seed germination. This study investigated the germination of E. velutina seeds submitted to different osmotic potentials and mobilization of reserves during water-stress. Scarified seeds were arranged in paper rolls and soaked in solutions of Polyethylene Glycol (PEG) prepared in osmotic potentials 0.0, -0.2, -0.4, -0.6, and -0.8 MPa and kept into a seed germinator, at 25 °C, and 12/12 h photoperiod (L/D), during 10 days. The percentage, mean time, mean speed, germination speed index; as well as the germination uniformity coefficient were assessed. During germination process the total soluble sugars, reducing sugars, soluble protein, and total amino acids were quantified in the cotyledon, hypocotyl and radicle of soaked seeds and cotyledons of quiescent seeds (control). There was influence of osmotic potential on E. velutina seed germination. The germination percentage remained at high levels until -0.6 MPa and above this osmotic potential there has been no germination. The mobilization of stored reserves of carbon and nitrogen in E. velutina seeds was also influenced by water-stress. There was sensitiveness between -0.2 and -0.6 MPa; however, the degradation and the mobilization of reserves was slower when the osmotic potential decreased.

DNA barcoding of a large genus, Aspalathus L. (Fabaceae)

The DNA barcode potential of three regions (the nuclear ribosomal ITS and the plastid psbA-trnH and trnT-trnL intergenic spacers) was investigated for the plant genus Aspalathus L. (Fabaceac: Crotalarieae). Aspalathus is a large genus (278 species) that revealed low levels of DNA variation in phylogenetic studies. In a 51-species dataset for the psbA-trnH and ITS regions, 45%, and 16% of sequences respectively were identical to the sequence of at least one other species, with two species undiscriminated even when the two regions were combined. In contrast, trnT-trnL, discriminated between all species in this dataset. In a larger ITS and trnT-trnL dataset. including a further 82 species. 7 species in five pairwise comparisons remained Undiscriminated when the two regions were combined. Four of the five pairs of species not discriminated by sequence data were readily distinguished using a combination of qualitative and quantitative morphological data. The difficulty of barcoding in this group is increased by the presence of intraspecific variation in all three regions studied. In the case of psbA-trnH, three intraspecific samples had a sequence identical to at least one other species. Overall, psbA-trnH. currently a candidate for plant barcoding, was the least discriminatory region in our study.

Are Cape floral clades the same age? Contemporaneous origins of two lineages in the genistoids s.l. (Fabaceae)

The hypothesis that the elements of the modern species-rich flora of the Cape Floristic Region (CFR), South Africa, originated more or less simultaneously at the Miocene/Pliocene boundary, in response to the development of a mediterranean climate, has been challenged by numerous molecular dating estimates of Cape floral clades. These studies reveal a more gradual emergence, with the oldest clades originating in the Eocene, but others appearing later, some as recently as the Pliocene. That there are factors which might affect the dates recovered, such as choice of calibration point, analysis method, sampling density and the delimitation of Cape floral clades, suggests a need for further critical evaluation of the age estimates presented to date. In this study, the dates of origin of two Cape floral clades (the legume Crotalarieae p.p. and Podalyrieae) are estimated, constrained by a shared calibration point in a single analysis using an rDNA ITS phylogeny in which 633 taxa are sampled. The results indicate that these two clades arose contemporaneously 44-46 mya, not at the Miocene/Pliocene boundary as had been previously supposed. The contemporaneous origin of these Cape floral clades suggests that additional more inclusive analyses are needed before rejecting the hypothesis that a. single environmental trigger explains the establishment of Cape floral clades. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Comparative genomics suggests that an ancestral polyploidy event leads to enhanced root nodule symbiosis in the Papilionoideae

Root nodule symbiosis (RNS) is one of the most efficient biological systems for nitrogen fixation and it occurs in 90% of genera in the Papilionoideae, the largest subfamily of legumes. Most papilionoid species show evidence of a polyploidy event occurred approximately 58 million years ago. Although polyploidy is considered to be an important evolutionary force in plants, the role of this papilionoid polyploidy event, especially its association with RNS, is not understood. In this study, we explored this role using an integrated comparative genomic approach and conducted gene expression comparisons and gene ontology enrichment analyses. The results show the following: (1) approximately a quarter of the papilionoid-polyploidy-derived duplicate genes are retained; (2) there is a striking divergence in the level of expression of gene duplicate pairs derived from the polyploidy event; and (3) the retained duplicates are frequently involved in the processes crucial for RNS establishment, such as symbiotic signalling, nodule organogenesis, rhizobial infection and nutrient exchange and transport. Thus, we conclude that the papilionoid polyploidy event might have further refined RNS and induced a more robust and enhanced symbiotic system. This conclusion partly explains the widespread occurrence of the Papilionoideae.

The diversity of arbuscular mycorrhizas of selected Australian Fabaceae

Members of the Australian native perennial Fabaceae have been little explored with regard to their root biology and the role played by arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in their establishment, nutrition and long-term health. The ultimate goal of our research is to determine the dependency of native perennial legumes on their co-evolved AM fungi and conversely, the impact of AM fungal species in agricultural fields on the productivity of sown native perennial legume pastures. In this paper we investigate the colonisation morphology in roots and the AMF, identified by spores extracted from rhizosphere soil, from three replicate plots of each of the native legumes, Cullen australasicum, C. tenax and Lotus australis and the exotic legumes L. pedunculatus and Medicago sativa. The plants were grown in an agricultural field. The level and density of colonisation by AM fungi, and the frequency of intraradical and extraradical hyphae, arbuscules, intraradical spores and hyphal coils all differed between host plants and did not consistently differ between native and exotic species. However, there were strong similarities between species in the same genus. The three dominant species of AM fungi in rhizosphere soil also differed with host plant, but one fungus (Glomus mosseae) was always the most dominant. Sub-dominant AM species were the same between species in the same genus. No consistent differences in dominant spores were observed between the exotic and native Fabaceae species. Our results suggest that plant host influences the mycorrhizal community in the rhizosphere soil and that structural and functional differences in the symbiosis may occur at the plant genus level, not the species level or due to provenance.

Characterization of the genetic variability among Caesalpinia pulcherrima (L.) Sw. (Fabaceae) plants using RAPD molecular markers

O flamboyanzinho (Caesalpinia pulcherrima, Fabaceae) é muito utilizado como cerca-viva e na arborização de ruas, parques e jardins. de florescimento exuberante, suas flores podem apresentar coloração rosa, laranja ou amarela, conforme a variedade. Como características florais são essenciais para a definição do valor comercial de espécies ornamentais, o objetivo principal do trabalho foi verificar a existência de polimorfismo entre plantas de C. pulcherrima, que produzem flores de diferentes colorações, por marcadores moleculares RAPD. Foram escolhidas aleatoriamente 30 plantas adultas, cultivadas no município de Jaboticabal, Estado de São Paulo, para a retirada de amostras foliares para a extração de DNA. Dentre essas matrizes, 20 possuem flores alaranjadas, oito, flores amarelas, e apenas duas produzem flores de coloração rosa. Dos 140 primers de RAPD avaliados, 94 foram capazes de ampliar fragmentos definidos, gerando 246 bandas, das quais se observou 100% de bandas monomórficas, indicando que nenhum dos primers utilizados detectou polimorfismo entre os tratamentos. Concluiu-se que a técnica para detecção de polimorfismo por marcadores RAPD não foi eficiente, e que existe a necessidade de se testarem marcadores moleculares mais específicos. Além disso, a característica morfológica cor de flor é, possivelmente, controlada por vários genes ou pela combinação deles.

Aspectos morfológicos do fruto, da semente e desenvolvimento pós-seminal de faveira (Clitoria fairchildiana R. A. Howard. - Fabaceae)

O presente trabalho teve por objetivo descrever a morfologia dos frutos, das sementes e o desenvolvimento pós-seminal de faveira (Clitoria fairchildiana R. A. Howard. - Fabaceae). Os frutos e as sementes foram caracterizados quanto à forma e dimensões. Periodicamente, unidades representativas de cada fase de germinação foram retiradas para as descrições morfológicas. Os frutos são do tipo legume, deiscentes e de coloração marrom. As sementes são exalbuminosas, de forma orbicular e achatada, com tegumento de coloração castanho-esverdeada. O hilo tem forma elíptica, homocromo e de tamanho pequeno em relação à semente. Os cotilédones são livres, de coloração verde, maciços e plano-convexos e o embrião é invaginado. O início do desenvolvimento pós-seminal é marcado pelo rompimento do tegumento e emissão da raiz primária, glabra, de coloração amarelo-esverdeada e de forma cilíndrica. Posteriormente, observa-se o desenvolvimento das raízes secundárias, levemente esbranquiçadas, curtas e filiformes. em seguida, o crescimento do hipocótilo proporciona a emergência dos cotilédones e da plúmula acima do substrato. O epicótilo alonga-se e, em seguida, observa-se a expansão dos eófilos, simples, opostos, com tricomas simples e esparsos, pecíolos curtos com estípulas em sua base. Posteriormente ao desenvolvimento dos eófilos, ocorre a formação do segundo par de folhas, alternas, trifolioladas, estipuladas e com estipelas na base dos peciólulos.

Efeitos de espécies de timbós (Derris spp.: Fabaceae) em populações de Musca domestica L.

A partir de ensaios com dosagens crescentes, foi avaliado o efeito do pó da raiz de duas espécies de timbó (Derris urucu e D. nicou) sobre populações de larvas de duas linhagens de Musca domestica L., provenientes de duas localidades do Estado de São Paulo, Jaboticabal (Jab) e Brodósqui (Bro). Para obtenção das doses letais foram utilizados ajustes de regressão de acordo com o modelo logístico. D. urucu foi mais eficiente que D. nicou no controle das duas linhagens, sendo necessário mais que o dobro da quantidade de D. nicou para se obter os mesmos efeitos causados com D. urucu. Foi demonstrada a existência de especificidade de ação dos timbós nas linhagens de moscas. D, urucu foi mais eficiente no controle da linhagem Bro, enquanto que D. nicou controlou maior número de indivíduos da linhagem Jab.

ASPECTOS PATOLÓGICOS da INTOXICAÇÃO DE SUÍNOS POR SEMENTES DE Crotalaria spectabilis (Fabaceae)

Foram utilizados 24 suínos desmamados, distribuídos em quatro tratamentos, com seis animais em cada. Os suínos dos tratamentos 1, 2, 3 e 4 receberam, durante 90 dias, ração com respectivamente: 0,0, 0,2, 0,4 e 0,6% de sementes de Crotalaria spectabilis. Os animais que morreram durante o período experimental foram necropsiados logo após a morte. Os sobreviventes foram sacrificados no último dia do experimento. Durante as necropsias, foram colhidos fragmentos do fígado, rim, pulmão e estômago, para realização de exame histopatológico. Os principais sintomas da intoxicação foram edemas subcutâneos, principalmente nos membros, na face e região do pescoço, mucosas oral e ocular pálidas, cerdas eriçadas, caquexia e apatia. O hidropericárdio foi a lesão macroscópica mais comum, acometendo vários animais que receberam a ração contaminada. As principais lesões microscópicas foram fibrose, proliferação de ductos biliares e megalocitose no fígado, broncopneumonia e bronquite crônicas, megalocitose de células epiteliais tubulares renais, nefrose e nefrite crônica, bem como gastrite e ulceração gástrica. Os resultados destes experimentos indicam que ração contaminada com sementes de C. spectabilis, nas proporções utilizadas, foi tóxica para suínos.

Teste de condutividade elétrica em sementes de Albizia hassleri (Chodat) burkart. fabaceae-mimosoideae

Este trabalho teve por objetivo verificar o uso do teste de condutividade elétrica para avaliar a qualidade fisiológica de sementes de Albizia hassleri (Chod) Burkart. provenientes de diferentes matrizes. O teste de condutividade elétrica foi realizado a 25 ºC, com cinco repetições de 20 sementes embebidas em 75 mL de água destilada por 2, 4, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 h. O teste de germinação foi conduzido a 25 ºC com cinco repetições de 20 sementes por 19 dias. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias de matrizes, comparadas pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Adicionalmente, procedeuse ao estudo de correlações entre os resultados de condutividade elétrica com os do teste de germinação e ao ajuste de regressões entre os valores de sementes com protrusão de radícula e de plântulas normais em função dos valores de condutividade elétrica, em cada período de embebição das sementes. Verificou-se grande variabilidade entre as matrizes, tanto no teste de germinação quanto no de condutividade elétrica. Os resultados de condutividade elétrica apontaram baixas estimativas de correlações com os obtidos no teste de germinação. As equações de regressão apresentaram baixos valores de coeficiente de determinação, denotando-se a grande variabilidade dos resultados. Pode-se concluir que o teste de condutividade elétrica não foi adequado para discriminação da qualidade fisiológica de sementes de A. hasslerii provenientes de diferentes árvores-matriz.

Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae) parasitizing pupae of Citioica anthonilis (Lepidoptera: Saturniidae) collected on Piptadenia gonoacantha (Fabaceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)