Dinâmica de crescimento em Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A.DC. (Bignoniaceae): fenologia apical e cambial caulinar

O estudo da dinâmica de crescimento em espécies arbóreas permite melhor compreender a adaptação de uma espécie ao ambiente em que se desenvolve. Dados dessa natureza ainda são escassos no Brasil considerando-se a diversidade de espécies e fitofisionomias existentes. Esse tipo de estudo tem sido apontado como de grande relevância principalmente diante das situações atuais de desmatamento e mudanças climáticas, que exigem recuperação de áreas degradadas e prospectar como as espécies nativas sobreviveram diante deste ambiente de aceleradas mudanças. Nesta perspectiva, o objetivo deste trabalho foi investigar a dinâmica de crescimento de Tabebuia rosea, por meio do monitoramento mensal da fenologia apical e cambial caulinar e dos teores dos pigmentos fotossintetizantes: clorofilas a, b, totais e carotenoides. Os resultados obtidos foram correlacionados entre si e também com a sazonalidade das variáveis ambientais: temperatura, precipitação e fotoperíodo. No que se refere aos teores dos pigmentos fotossintetizantes, foi também avaliada as oscilações observadas nas folhas obtidas nas orientações geográficas: norte, sul, leste e oeste. O trabalho foi desenvolvido no Campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, RJ, Brasil. A fenologia dos ápices caulinares foi acompanhada mensalmente a partir de observações qualitativas e quantitativas em 15 indivíduos. As amostras contendo a zona cambial foram obtidas por método não destrutivo e processadas segundo as técnicas usuais em histologia vegetal. A extração dos pigmentos fotossintéticos foi realizada em acetona 80%, com posterior centrifugação e análise ao espectrofotômetro em diferentes comprimentos de onda. Tabebuia rosea apresentou aumento na largura da zona cambial em número de camadas celulares e em micrômetros, diminuição do diâmetro radial da célula inicial fusiforme e aumento em micrômetros da camada de células em processo de alongamento e diferenciação do xilema secundário no mesmo período em que a copa das árvores estava ocupada por folhas adultas e com os teores mais elevados de clorofilas nas folhas, coincidindo com o período em que as variáveis ambientais apresentaram-se elevadas, corroborando os resultados já obtidos para outras espécies nativas da Mata Atlântica se desenvolvendo no estado do Rio de Janeiro. A maior concentração de carotenoides foi observada no período em que as variáveis ambientais apresentavam índices elevados e as plantas estavam mais expostas à radiação luminosa, possivelmente em função de um maior investimento em fotoproteção. Cabe destacar que o lado oeste da copa das árvores mostrou uma tendência em apresentar maiores concentrações dos pigmentos fotossintéticos estudados, resultado ainda não observado na literatura até o momento, o que pode ser uma estratégia da espécie em compensar níveis baixos de radiação solar com acúmulo de clorofilas.

Seasonality and growth rings in lianas of Bignoniaceae

Lianas are one of the most important components of tropical forest, and yet one of the most poorly known organisms. Therefore, our paper addresses questions on the environmental and developmental aspects that influence the growth of lianas of Bignoniaceae, tribe Bignonieae. In order to better understand their growth, we studied the stem anatomy, seasonality of formation and differentiation of secondary tissues, and the influence of the cambial variant in xylem development on a selected species: Tynanthus cognatus. Afterwards, we compared the results found in T. cognatus with 31 other species of Bignonieae to identify general patterns of growth in lianas of this tribe. We found that cambial activity starts toward the end of the rainy season and onset of the dry season, in contrast to what is known for tropical trees and shrubs. Moreover, their pattern of xylem formation and differentiation is strongly influenced by the presence of massive wedges of phloem produced by a variant cambium. Thus, the variant cambium is the first to commence its activity and only subsequently does cambial activity progress towards the center of the regular region, leading to the formation of confluent growth rings. In summary, we conclude that: the cambium responds to environmental changes; the xylem growth rings are annual and produced in a brief period of about 2 months, something that may explain why lianas possess narrow stems; and furthermore, phloem wedges greatly influence cambial activity.

The rise and evolution of the cambial variant in Bignonieae (Bignoniaceae)

Cambial variants represent a form of secondary growth that creates great stem anatomical diversity in lianas. Despite the importance of cambial variants, nothing is known about the developmental mechanisms that may have led to the current diversity seen in these stems. Here, a thorough anatomical analysis of all genera along the phylogeny of Bignonieae (Bignoniaceae) was carried out in order to detect when in their ontogeny and phylogeny there were shifts leading to different stem anatomical patterns. We found that all species depart from a common developmental basis, with a continuous, regularly growing cambium. Initial development is then followed by the modification of four equidistant portions of the cambium that reduce the production of xylem and increase the production of phloem, the former with much larger sieve tubes and an extended lifespan. In most species, the formerly continuous cambium becomes disjunct, with cambial portions within phloem wedges and cambial portions between them. Other anatomical modifications such as the formation of multiples of four phloem wedges, multiple-dissected phloem wedges, and included phloem wedges take place thereafter. The fact that each novel trait raised on the ontogenetic trajectory appeared in subsequently more recent ancestors on the phylogeny suggests a recapitulatory history. This recapitulation is, however, caused by the terminal addition of evolutionary novelties rather than a truly heterochronic process. Truly heterochronic processes were only found in shrubby species, which resemble juveniles of their ancestors, as a result of a decelerated phloem formation by the variant cambia. In addition, the modular evolution of phloem and xylem in Bignonieae seems to indicate that stem anatomical modifications in this group occurred at the level of cambial initials.

Entomofauna visitante de Stenolobium stans (Juss.) Seem (Bignoniaceae), durante seu período de floração

Realizaram-se estudos sobre as formas de reprodução de Stenolobium stans (Juss.) Seem e determinou-se a diversidade, freqüência e constância dos insetos visitantes nas flores em diferentes horas, durante quatro anos. As flores de S. stans começam a se abrir nas primeiras horas do dia entre 5 e 6h, com duração de 3 a 8h. Quando o estigma está receptivo, o pólen tem 90% de viabilidade. Além do pólen, a flor possui outros atrativos para os insetos visitantes, ou seja, os osmóforos responsáveis pelo odor adocicado, luz ultravioleta refletida e néctar com 25% de açúcar. A planta é autocompatível, reproduzindo-se por autogamia, geitonogamia ou xenogamia o que determina a necessidade de polinizadores externos e justifica ser a espécie vegetal em estudo uma séria invasora de campos e pastagens. Grande diversidade de insetos foi verificada visitando as flores, com predominância das abelhas. Os polinizadores foram Centris collaris Lepeletier, Bombus morio (Swederus), Eulaema nigrita Lepeletier e Epicharis sp. No meio rural houve menor incidência das espécies nativas do que no ambiente urbano, com predominância da abelha introduzida Apis mellifera L. Fatores ambientais, principalmente a temperatura, luminosidade, umidade relativa do ar e velocidade do vento, influenciaram a atividade forrageadora dos insetos.

Morfo-anatomia de plântulas e número cromossômico de Cybistax antisyphilitica (Mart.) Mart. (Bignoniaceae)

Plântulas de Cybistax antisyphilitica (ipê-verde), espécie arbórea que ocorre no Estado de São Paulo, Brasil, foram estudadas morfoanatomicamente e citogeneticamente. As plântulas são eudicotiledôneas, fanerocotiledonares e epigéias. Suas sementes apresentam alas hialinas, assimétricas e de textura papirácea. A raiz é axial com tecido epidérmico irregular. O hipocótilo é verde, glabro e apresenta os elementos do xilema em diferenciação. Os cotilédones são verdes, foliáceos, reniformes, com mesofilo heterogêneo, epiderme pilosa e feixes vasculares colaterais. Os eófilos são glabros, peciolados, de filotaxia oposta, dorsiventrais, hipoestomáticos e possuem mesofilo heterogêneo e assimétrico. Não há diferenças anatômicas significativas entre os eófilos e os metáfilos. O sistema vascular do pecíolo dos metáfilos dispõe-se em forma de ferradura. A espécie apresenta número cromossômico mitótico 2n = 40 com comprimento cromossômico geral médio de 1,042 µm ± 0,140 e amplitude variando de 0,58 µm até 1,60 µm.

Genetic diversity of natural populations of Anemopaegma arvense (Bignoniaceae) in the Cerrado of São Paulo State, Brazil

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

Análise fitoquímica e atividade antimicobacteriana de extratos metanólicos de Jacaranda cuspidifolia Mart. (Bignoniaceae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mating system parameters at hierarchical levels of fruits, individuals and populations in the Brazilian insect-pollinated tropical tree, Tabebuia roseo-alba (Bignoniaceae)

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

Ovary peltate trichomes of Zeyheria montana (Bignoniaceae): Developmental ultrastructure and secretion in relation to function

center dot Background and Aims Nectar production in the Bignoniaceae species lacking a nectariferous functional disc is ascribed to trichomatic glands around the ovary base and/or on the inner corolla wall. Nevertheless, knowledge about the secretion and function of these glands is very incomplete. The purpose of this paper is to study, from a developmental viewpoint, the ultrastructure, histochemistry and secretory process of the peltate trichomes on the ovary of Zeyheria montana, a species in the Bignoniaceae which has a rudimentary disc.center dot Methods Samples of the gynoecium at various developmental stages were fixed and processed for light and electron microscopy. Histochemistry and cytochemistry tests were performed to examine the chemical composition of exudates. Thin layer chromatography was used to determine the presence of alkaloids and terpenes in gynoecium and fruit extracts, and in fresh nectar stored in the nectar chamber.center dot Key Results Peltate trichomes at different developmental stages appear side by side from floral budding up to pre-dispersal fruit. Large plastids with an extensive internal membrane system consisting of tubules filled with lipophilic material, abundant smooth endoplasmic reticulum, few Golgi bodies, lipophilic deposits in the smooth endoplasmic reticulum and mitochondria, and scattered cytoplasmic oil droplets are the main characteristics of mature head cells. The secretion which accumulates in the subcuticular space stains positively for hydrophilic and lipophilic substances, with lipids prevailing for fully peltate trichomes. Histochemistry and thin layer chromatography detected terpenes and alkaloids. Fehling's test to detect of sugars in the secretion was negative.center dot Conclusions the continuous presence and activity of peltate trichomes on the ovary of Z. montana from early budding through to flowering and fruiting set, and its main chemical components, alkaloids and terpenes, suggest that they serve a protective function and are not related to the floral nectar source or to improving nectar quality.

Do extrafloral nectaries present a defensive role against herbivores in two species of the family Bignoniaceae in a Neotropical savannas?

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

Floral visitors and reproductive strategies in five melittophilous species of Bignoniaceae in Southeastern Brazil

Com objetivo de avaliar as estratégias de polinização de espécies de Bignoniaceae, foram estudados a biologia floral e os visitantes florais de cinco espécies, três arbustivas do cerrado (Arrabidaea brachypoda (DC.) Bor., Jacaranda decurrens Cham. e Jacaranda oxyphylla Cham.) e duas lianas da orla da floresta estacional semidecidual (Arrabidaea samydoides (Cham.) Sandw. e Arrabidaea triplinervia H. Baill.), na região de Botucatu (22º52'20 S e 48(0)26'37 W), estado de São Paulo, sudeste do Brasil. Os períodos de florescimento, principalmente entre espécies do mesmo habitat, apresentaram sobreposição parcial. Observou-se que as cinco espécies são alogâmicas funcionais, melitófilas, nototríbicas, polinizadas principalmente por abelhas grandes de língua comprida. Algumas abelhas coletoras de pólen de tamanho médio e pequeno atuaram como polinizadoras ocasionais, enquanto outros visitantes foram pilhadores. Cada uma das Bignoniaceae apresentou um conjunto particular de polinizadores havendo apenas duas espécies comuns a mais de uma delas. Não houve partilha de polinizadores mesmo entre bignoniáceas que, no mesmo habitat, apresentaram períodos de florescimento simultâneo.

Antiproliferative Activity of Three Methoxylated Flavonoids Isolated from Zeyheria montana Mart. (Bignoniaceae) Leaves

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

The Effects of Nectar-Robbing on Fruit Production in Sparattosperma leucanthum (Bignoniaceae)

Many animals behave as robbers or thieves of floral resources, causing damage to floral tissues or consuming resources used to attract pollinators, or producing effects similar to emasculation by reducing the pollen load in the anthers (which generally results in losses in terms of sexual reproduction). The present work examined the direct and indirect impacts caused by nectar-robbing on the reproductive success of Sparattosperma leucanthum. Different manipulations of the flowers were tested to determine if fruit production was influenced by the perforations made in the floral tissues (direct damage), and if there were changes in visitation frequencies or in the behaviors of effective pollinators (indirect damage). Perforations made by nectar robbers did not lower the reproductive success of the plant species studied. The bee Trigona spinipes was the most frequent visitor and caused the largest perforations in the calyx and corolla of S. leucanthum. Additionally, we noted the occurrence of pollen theft by this same bee in flowers that had been protected against nectar-robbing. These results suggest that if S. leucanthum had developed a mechanism of resistance to robbery by T spinipes it would probably have experienced even lower pollination levels as a result of reductions in the quantities of pollen available for transfer by effective pollinators. We were not able to evaluate if nectar depletion through robbery modified the behavior of the effective pollinators (bumblebees of the genus Bombus).

Pollination of Adenocalymma bracteatum (Bignoniaceae): Floral Biology and Visitors

Adenocalymma bracteatum is a shrub of dense foliage and yellow flowers, easily found on grasslands areas in Central Brazil. The aim of this study was to determine the reproductive biology and the flower visitors of A. bracteatum in a pasture area nearby Ivinhema city, MS (Brazil). The flowering peak occurs in winter. The flower reflects ultraviolet light. Anthesis begins at 6:30h, and pollen and nectar are the resources to visitors. We captured 1,038 floral visitors. The bees Apis mellifera (L.), Trigona sp., Trigona spinipes (Fabricius), (Hymenoptera: Apoidea) and the ant Cephalotes sp. (Hymenoptera: Formicidae) were the main visitors. The reproductive tests indicate that A. bracteatum is self compatible, justifying its expansion in altered environments; however, the largest reproductive success was dependant on cross-pollination and self-pollination, evidencing the pollinators importance. Adenocalymma bracteatum presents melittophilous syndrome and bumblebees were the main pollinators in the area. The correlations observed between the climatic variables and the main pollinator species were low or medium.