Morfo-anatomia do embrião de leguminosas arbóreas nativas

Objetivando caracterizar os eixos embrionários de sementes de espécies de Fabaceae e fornecer subsídios para trabalhos de sistemática e filogenia desta família, foram estudados aspectos morfológicos e anatômicos dos embriões, especialmente dos eixos embrionários, de 15 espécies arbóreas nativas, buscando correlações entre sua estrutura e a afinidade entre os diferentes gêneros e destes nas tribos. Observaram-se cotilédones foliáceos nas espécies de Caesalpinioideae, carnosos nas Faboideae e dos dois tipos nas Mimosoideae. Os eixos embrionários variaram de curtos a longos, sendo sempre retos nas espécies de Caesalpinioideae e Mimosoideae; nas Faboideae, encontraram-se eixos embrionários curvos ou inclinados. A plúmula variou de indiferenciada a diferenciada, o primeiro tipo ocorrendo em espécies sem epicótilo e o último disposto sobre epicótilo alongado. Anatomicamente, a protoderme se mostrou indiferenciada na maioria das espécies, podendo ocorrer tricomas em diferenciação (Caesalpinia leiostachya, Centrolobium tomentosum e Anadenanthera macrocarpa), papilas (Platypodium elegans) e tricomas tectores e glandulares diferenciados (Inga urugüensis). O procâmbio se manteve indiferenciado. O meristema fundamental mostrou acúmulo de amido em todas as espécies, ocorrendo drusas em Peltophorum dubium e cristais poliédricos isolados em Inga urugüensis e em Lonchocarpus muehlbergianus. Esta última espécie apresentou, ainda, estruturas secretoras na região do nó cotiledonar.

Anatomia do eixo vegetativo de Dahlstedtia pinnata (Benth.) Malme e D. pentaphylla (Taub.) Burk. (Leguminosae, Papilionoideae)

As plantas do gênero Dahlstedtia ocorrem exclusivamente no Brasil, em áreas de Mata Atlântica. O gênero é constituído por duas espécies, D. pinnata e D. pentaphylla, embora muitos autores o considerem monotípico. O objetivo deste trabalho é estudar comparativamente a anatomia do eixo vegetativo e verificar a presença de caracteres anatômicos importantes para subsidiar a delimitação destas espécies. Os caracteres anatômicos encontrados no eixo vegetativo que poderiam diferenciar as duas espécies são, em sua maioria, quantitativos, devendo ser utilizados com cautela para a identificação dos taxa, pois nem sempre são constantes num grupo. Entretanto, a presença de idioblastos cristalíferos no floema do caule em estrutura secundária de D. pentaphylla, um menor número de camadas de fibras no caule em estrutura primária em D. pinnata e a origem das cavidades secretoras em níveis diferentes na gema caulinar podem se constituir em caracteres distintivos para as duas espécies.

Spatial genetic structure within natural populations of Machaerium villosum Vog. (Leguminosae) at Moji-Guaçu region, SP, Brazil

A spatial autocorrelation study of enzyme loci detected by starch gel electrophoresis was performed to verify the occurrence of spatial genetic structure within two natural populations of Machaerium villosum Vog. The sampled populations were termed "Antropic Model (MA)" and "Natural Model (MN)" and they are situated in Campininha Farm areas, at Moji-Guaçu municipality, 22°10'43''-22°18'19'' S and 47°8'5"-47°11'34" W, in the state of São Paulo. Ten polymorphic loci in the MA population and nine polymorphic loci in the MN population were assessed by Moran's I autocorrelation statistic. No spatial autocorrelation was detected among individuals within sampled populations. Results are in line with other studies in woody species from tropical rain forest.

Biometria de frutos e sementes e germinação de jatobá-curuba (Hymenaea intermedia Ducke, Leguminosae - Caesalpinioideae)

Hymenaea intermedia Ducke é uma Leguminosae-Caesalpinioideae de grande porte, encontrada em áreas de floresta nos Estados do Pará e Amazonas. O trabalho objetivou estudar as características biométricas de frutos e sementes de H. intermedia e o efeito da escarificação na germinação das sementes. Determinou-se o comprimento, a largura e a espessura de frutos e sementes, o número de sementes por fruto, a porcentagem e o tempo médio de germinação e a porcentagem de plântulas anormais e de sementes mortas, em sementes escarificadas e testemunha. A escarificação foi realizada com esmeril elétrico, na parte basal da semente. A semeadura foi efetuada em substrato de areia e serragem (1:1), em quatro repetições de 50 sementes, em delineamento inteiramente casualizado. Comprimento, largura e espessura dos frutos variaram de 26,3 a 54,8 mm, de 19,1 a 43,8 mm e de 17,7 a 29,6 mm, respectivamente. Os frutos apresentaram de uma a três sementes, sendo baixa (4,1%) a porcentagem de sementes danificadas por insetos. Comprimento, largura e espessura das sementes variaram de 18,7 a 27,4 mm, de 12,2 a 16,1 mm e de 10,9 a 15,6 mm, respectivamente. Houve diferença (p<= 0,05) entre tratamentos apenas para tempo médio de germinação. Sementes escarificadas e não-escarificadas tiveram tempo médio de germinação de 18,9 e 68,6 dias e porcentagens de germinação de 96,0% e 95,5%, obtidas aos 25 e 418 dias, respectivamente. Sementes de H. intermedia apresentam tegumento impermeável à água de modo que a escarificação mecânica é um método eficiente na superação da dormência.

Morfologia de frutos, sementes, plântulas e plantas jovens de Dimorphandra mollis Benth. - faveira (Leguminosae-Caesalpinioideae)

Foram estudados os aspectos morfológicos externos e internos do fruto e da semente, além de aspectos externos do processo germinativo e das fases de plântula e planta jovem de Dimorphandra mollis Benth. O trabalho foi realizado em laboratório e casa de vegetação, sendo observado que os frutos são indeiscentes, as sementes são albuminosas, a germinação é epígea fanerocotiledonar e, na fase de planta jovem, ocorre um espessamento das raízes primária e secundárias. Os resultados apresentados podem ser úteis em estudos taxonômicos, em trabalhos de laboratório e viveiro, bem como para estudos de regeneração natural.

Anatomia comparada do lenho de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae-Caesalpinoideae) de floresta e cerradão

O presente estudo compara a estrutura do lenho de uma espécie arbórea (Copaifera langsdorffii Desf.) que ocorre em floresta mesófila semidecídua e em cerradão. Objetivou-se verificar diferenças estruturais qualitativas e quantitativas nos espécimes em relação aos dois ecossistemas. A análise estatística revelou um maior diâmetro tangencial dos vasos nos espécimes do cerradão e um maior diâmetro tangencial das pontoações intervasculares nos espécimes da floresta, ambos ao nível de 0,05. Fibras gelatinosas foram encontradas em maior quantidade nos espécimes do cerradão quando comparadas com os espécimes da floresta. A presença de um parênquima marginal que se subdivide e algumas faixas parenquimáticas que não apresentam canais axiais são pela primeira vez mencionadas em Copaifera langsdorfii.

Fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf. -- Leguminosae, Caesalpinioideae) em uma floresta semidecídua no sudeste do Brasil

A fenologia da emissão foliar, floração e frutificação para espécies de florestas tropicais é pouco conhecida, embora estes ecossistemas apresentem grande diversidade de padrões fenológicos. Foi estudada, de fevereiro de 1991 a abril de 1993, a fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf.) na Reserva de Santa Genebra. Foram feitas observações em 36 indivíduos e analisadas queda de folhas, brotamento, floração e frutificação. A queda de folhas e o brotamento foram as fenofases mais sincronizadas dentro da população. Estes eventos ocorreram no final da estação seca (queda de folhas) e início da estação chuvosa (brotamento) e foram relacionados principalmente com a precipitação. A floração ocorreu na estação chuvosa e a frutificação na estação seca. A frutificação ocorreu em ciclos supra-anuais, com anos de produção intensa seguidos de anos sem frutificação. Além dos fatores climáticos, as interações com dispersores e predadores de sementes também parecem influenciar o padrão de frutificação observado em Copaifera langsdorffii.

Effect of abscisic acid on the mobilisation of galactomannan and embryo development of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae - Faboideae)

Galactomannans (GM) are storage cell wall polysaccharides present in endospermic seeds of legumes. They are thought to be storage polymers, since it has been observed for a few species (among them Sesbania virgata) that they are completely broken down after germination and their products are transferred to the growing embryo. We examined the effect of 10-4 M abscisic acid (ABA) on the degradation of galactomannan in isolated endosperms and intact seeds of S. virgata. We found that after seed germination the initial embryo growth was retarded. Ultrastructural analysis showed that the embryo is completely surrounded by an endosperm which displays very thick galactomannan-containing cell walls. Although an inhibitory effect has been observed on the increase of fresh mass of the embryo, the effect of ABA on the dry mass was weaker and transitory (from 48 to 96 h). Endosperm dry mass and galactomannan degradation were significantly inhibited and the activity of alpha-galactosidase was strongly affected. The addition of ABA before and/or after the start of mobilisation in intact seeds or isolated endosperms, showed that whereas addition before mobilisation did not affect dry mass decrease in intact seeds, it was strongly affected in isolated endosperms. On the other hand, whereas it affected embryo fresh mass increase in intact seeds, but not in isolated embryos, no significant effect was observed on dry mass. These results suggest that ABA affects galactomannan degradation and by doing so, prevents water absorption by the embryo, rather than affect its dry mass. As ABA has been detected in the endosperm of seeds of S. virgata, it is proposed that it probably acts as a modulator of galactomannan mobilisation and consequently synchronises it with early growth of the embryo.

Biologia reprodutiva de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae, Caesalpinioideae

Copaifera langsdorffii Desf. é uma espécie da família Leguminosae, subfamília Caesalpinioideae, de ampla distribuição no Brasil. O estudo da biologia reprodutiva desta espécie foi realizado numa área de cerradão aberto para pastagem da Fazenda Capim Branco, Uberlândia, MG. A espécie floresce durante o período das chuvas e dispersa suas sementes na época seca. As flores são branco-esverdeadas, com cerca de 0,5 cm de diâmetro, fracamente zigomorfas e estão reunidas em inflorescência paniculada. Apresentam um forte odor adocicado e duram apenas um dia. A antese inicia-se por volta das 5:00 h. Os recursos oferecidos aos visitantes são pólen e néctar. Produzem pouco néctar (0,2 ml) com concentração média de 49% de equivalentes de sacarose. Os visitantes mais freqüentes foram as abelhas Apis mellifera, Scaptotrigona cf. depiles e Trigona spinipes. Os resultados das polinizações manuais e o índice de incompatibilidade (ISI) indicam que a espécie é auto-incompatível e não apomítica. No entanto, foram observados tubos polínicos crescendo até o ovário e penetrando os óvulos em flores autopolinizadas, sugerindo a ocorrência de fenômenos de auto-esterilidade de ação tardia ou depressão endogâmica. A baixa produção de frutos está relacionada à pequena conversão de flores em frutos e também à predação dos frutos.

Biologia reprodutiva e polinização de Senna sylvestris (Vell.) H.S. Irwin & Barneby (Leguminosae, Caesalpinioideae)

A biologia reprodutiva de Senna sylvestris foi estudada na Estação Ecológica do Panga (EEP), Uberlândia-MG e no distrito de Macaúbas, Patrocínio-MG. S. sylvestris é um arbusto com altura máxima de 5m e período de floração entre Janeiro e Abril. As flores são hermafroditas, zigomorfas, com corola de cor amarelo intenso, dispostas em inflorescências do tipo panícula. O estigma é do tipo úmido não papiloso e crateriforme, possuindo pêlos ao seu redor. As anteras são poricidas e o androceu é heterântero, com três estaminódios, quatro estames menores na porção superior da flor, dois estames maiores na porção inferior e entre eles um estame central com antera mais delgada. S. sylvestris é auto-estéril e não agamospérmica, com auto-esterilidade envolvendo fenômenos de ação tardia. Tubos polínicos de autopolinizações e polinizações cruzadas crescem e penetram os óvulos, mas frutos e sementes só se desenvolvem após polinizações cruzadas com anteras grandes. Os estames menores e o central de antera mais delgada, produzem pólen inviável. Estes estames servem apenas como pontos de fixação durante as visitas das abelhas. O pólen das anteras pequenas pode formar tubos polínicos, mas nenhum fruto resultou das polinizações com este tipo de pólen. Os principais visitantes e polinizadores são abelhas grandes Xylocopa brasilianorum, Oxaea flavescens, Bombus morio e espécies do gênero Centris que coletam pólen por vibração das anteras. Foram observadas diferenças na riqueza de espécies de abelhas entre as áreas e entre os anos de estudo. Menor número de polinizadores em Macaúbas pode ser explicado pelo maior grau de perturbação da vegetação. Entretanto diferenças na riqueza e no número de polinizadores não parecem explicar a produção natural de frutos, que foi baixa nas espécies estudadas.

Morfologia polínica de Caesalpinia echinata Lam. (Leguminosae - Caesalpinioideae)

Foram examinados os grãos de pólen de sete exsicatas de C. echinata. O material polínico foi acetolisado, medido, descrito e fotodigitalizado sob microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os grãos de pólen de C. echinata são, médios a grandes, suboblatos a oblato-esferoidais, âmbito circular, 3-brevicolporados, colpo com margem bem larga, microrreticulada, formada por um afinamento da sexina nessa região, endoabertura lolongada, exina reticulada e heterorreticulada.

Ovule ontogenesis and megasporogenesis in Adesmia latifolia (Spreng.) Vog. (Leguminosae-Papilionoideae)

The ovule ontogenesis and the megasporogenesis events were studied under bright field, fluorescence and scanning electron microscopy. The primordium is 3-zonate and gives rise to a hemianatropous, bitegmic and crassinucellate ovule. The archesporium may consist of one or more archesporial cells, but only one undergoes meiosis, forming a linear tetrad. Normally, only a single megaspore is functional in the chalazal position, but occasionally two functional chalazal megaspores arise. The present study provides additional information on embryological characters in the Adesmieae tribe and discusses their taxonomic significance to the Leguminosae family.

Biosystematics of the genus Dahlstedtia Malme (Leguminosae, Papilionoideae, Millettieae)

Dahlstedtia has been considered a monotypic genus by some authors, but comprising two species according to others. The latter view was supported by our biosystematic study. The two species are Neotropical, mainly occurring in the Brazilian Atlantic Forest, where they are, however, allopatric. Experimental pollinations show that the two species are intersterile. After interspecificcrossings, few pollen tubes reach the ovule, a dense secretion fills the micropyle and no proembryos are formed. Probably, there is no gene flow between species, but if it should occur, no hybrids would be formed. The present work confirms Burkart's taxonomic view, according to which Dahlstedtia comprises at least two species: D. pinnata and D. pentaphylla.

Female gametophyte development in Adesmia latifolia (Spreng.) Vog. (Leguminosae - Papilionoideae)

The female gametophyte has a monosporic origin and a Polygonum type development. The female gametophyte growth consumes a large part of the neighboring nucellar cells and, in the micropylar region, part of the nucellar epidermis and internal integument. The mature gametophyte is composed of only four cells due to the ephemeral characteristic of the antipodals. The synergids are pear-shaped cells with the formation of filiform apparatus. Their nuclei lie in the micropylar region and large vacuoles in the chalazal region, while the egg cell presents an opposite polarization. The central cell accumulates starch grains and the two polar nuclei approach the egg. Occasional development of two gametophytes was recorded. The closest to the micropyle develops fully, while the chalazal one remained in the tetranucleated stage. The embryological characters of A. latifolia are compared with those of other taxa within the Leguminosae, and the reproductive importance of multiple gametophyte formation for this species was discussed.

Chlorophyll fluorescence parameters in populations of two legume trees: Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville (Mimosoideae) and Cassia ferruginea (Schrad.) Schrad. ex DC. (Caesalpinoideae)

The aim of this study was to investigate the photosynthetic performance in populations of two legume tree species, Stryphnodendron adstringens (Mimosoideae), typical from Cerrado, and Cassia ferruginea (Caesalpinoideae) from the Atlantic Rain Forest. The photosynthetic traits were assessed by measures of chlorophyll fluorescence in progenies of naturally pollinated plants from three populations of S. adstringens and a population of C. ferruginea. Plants of S. adstringens growing under similar conditions of C. ferruginea plants demanded higher light values for photosynthesis saturation, 600 µmol.m-2.s-1 and 350 µmol.m-2.s-1 respectively, and showed higher intrinsic photosynthetic efficiency of photosystem II, Fv/Fm of 0.814 versus 0.783 in C. ferruginea. The highest values of Fv/Fm observed in S. adstringens can explain the highest electron transport rates (ETR) obtained for this species. No significant differences were found among progenies from different C. ferruginea trees nor among populations of S. adstringens, and only in few cases, variation among progenies within populations were found for S. adstringens plants. The fact that fluorescence parameters distinguished species but not populations or most of progenies may be related to low intraspecific genetic variation of these chlorophyll fluorescence traits or due to lack of expression on genetic differences in plants under no stressful conditions.