Anatomia foliar de Tillandsia L. (Bromeliaceae) dos Campos Gerais, Paraná, Brasil

Foi estudada a anatomia foliar de Tillandsia crocata (E. Morren) Baker, T. gardneri Lindl., T. geminiflora Brongn., T. linearis Vell., T. lorentziana Griseb., T. mallemontii Glaziou ex Mez, T. recurvata L., T. streptocarpa Baker, T. stricta Soland ex Sims, T. tenuifolia L. T. usneoides L. e Tillandsia sp., dos Campos Gerais, Paraná, Brasil. em vista frontal a epiderme apresenta células com paredes lineares até sinuosas, corpos silicosos e escamas epidérmicas que protegem os estômatos anomocíticos. A epiderme e o primeiro estrato da hipoderme apresentam células lignificadas na maioria das espécies. em secção transversal observa-se estômatos que ocorrem um pouco abaixo do nível das demais células da epiderme; presença de parênquima aqüífero; canais de ar longitudinais e feixes vasculares colaterais circundados por bainha dupla. Essas estruturas anatômicas são xeromórficas e usualmente consideradas como adaptações ao hábito epifítico das Tillandsia atmosféricas. Al��m disso, elas poderiam também ser usadas com finalidades diagnósticas para as espécies. Forma do limbo da folha em secção transversal, ornamentação da cutícula, estrutura das escamas epidérmicas, espessamento das paredes das células epidérmicas, distribuição dos estômatos, estrutura e distribuição das células do parênquima aqüífero, presença de canais de ar e tamanho de feixes vasculares são caracteres que podem auxiliar na delimitação taxonômica das espécies dentro do gênero.

Oligomerization of activated d- and l-guanosine mononucleotides on templates containing d- and l-deoxycytidylate residues

The oligomerization of activated d- and l- and racemic guanosine-5′-phosphoro-2-methylimidazole on short templates containing d- and l-deoxycytidylate has been studied. Results obtained with d-oligo(dC)s as templates are similar to those previously reported for experiments with a poly(C) template. When one l-dC or two consecutive l-dCs are introduced into a d-template, regiospecific synthesis of 3′-5′ oligo(G)s proceeds to the end of the template, but three consecutive l-dCs block synthesis. Alternating d-,l-oligomers do not facilitate oligomerization of the d-, l-, and racemic 2-guanosine-5′-phosphoro-2-methylimidazole. We suggest that once a “predominately d-metabolism” existed, occasional l-residues in a template would not have led to the termination of self-replication.

Estudio de cinco leguminosas en la fertilización y métodos de manejo de malezas en el cultivo de la Pitahaya (Hylocereus undatus Britt y Rose)

En el mes de junio de 1996, se estableció un experimento de campo en la empresa Frutas Tropicales Ltda, localizada en la comarca de Guanacastillo, departamento de Masaya, con el propósito de evaluar la influencia de cinco leguminosas de cobertura asociadas con el cultivo de la pitahaya (Hylocereus undatus Britt & Rose), como manejo de las malas hierbas y aporte de nutrientes a partir de la materia orgánica incorporada. Al estudio se le aplicó el diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones.Los tratamientos evaluados fueron: Vigna radiata (L.) Wilczek, Mucuna pruriens (L.) DC., Vigna unguiculata (L.) Walp., Canavalia ensiformis (L.) DC., Lablab purpureus (L.) Sweet y el tratamiento Testigo, el cual representa el manejo tradicional en el control de las malezas de parte del productor. Los resultados indican que el mayor peso seco acumulado lo presentó C. ensiformis al registrar 7 401 kg/ha. En tanto, V. radiata con 2 331.66 kg/ha presentó el menor valor de peso seco. En el comportamiento del peso seco de las malezas se registró mas alto en M. pruriens con 1 600 kg/ha. En tanto, L. purpureus con 545 kg/ha fue el más bajo.Para medir el aporte de nutrientes a partir de la materia orgánica se hizo un análisis de suelo previo a la siembra de las leguminosas. Un segundo y tercer análisis de suelo se efectuaron 3 meses y 11 meses después de realizado el primer análisis. En nitrógeno el mejor resultado se obtuvo en V. unguiculata al ubicarse como mejor aportador en el primer análisis con 149.60 kg/ha y segundo mejor aportador en el segundo análisis con 113.28 kg/ha.Superado levemente en este caso por el tratamiento testigo con 113.40 kg/ha. En ambos análisis el menor aportador de nitrógeno fue C. ensiformis con 122.40 kg/ha y 103.32 kg/ha para el primer y segundo análisis respectivamente.En cuanto a fósforo, V. radiata se ubicó como mejor aportador en el primer análisis con 16.80 kg/ha, mientras que en el segundo análisis se ubicó como tercero con 26.49 kg/ha, superado por C. ensiformis y V. unguiculata con 40.66 kg/ha y 31.32 kg/ha respectivamente. En cambio M. pruriens se ubicó como el aportador más bajo de fósforo con 6.60 kg/ha en el primer análisis y 3.98 kg/ha en el segundo.En relación al potasio, el mejor resultado se obtuvo en M. pruriens con 567.73 kg/ha y 694.42 hg/ha en el primer y segundo muestreo respectivamente. Mientras que L. purpureus fue el menor aportador con 384.74 kg/ha y 273.70 kg/ha en el primer y segundo muestreo respectivamente.Con respecto a la influencia sobre la dinámica de las malezas el mejor resultado se presentó en M. pruriens, al eliminar por completo la presencia de malezas a los 95 días de establecido el ensayo. Similar comportamiento tuvo C. ensiformis con la diferencia que fue en un período más prolongado. Mayor abundancia de malezas presentaron los tratamiento L. purpureus, V. radiata y V. unguiculata, en los cuales hubo necesidad de acompañarlos con controles mecánicos. Por último, se ubicó el tratamiento Testigo el cual siempre necesito de control mecánico. En relación al mayor número de brotes por planta, los tratamientos implementados no tuvieron diferencias significativas entre ellos, pero en términos numéricos los que presentaron mayor número de brotes fueron V. radiata y Testigo con 4,856 y 4,417 respectivamente, seguidos de V. unguiculata y C. ensiformis con 3,933 y 3,922 respectivamente. Por último se ubicaron M. pruriens y L. purpureus con 3,267 y 3,034 respetivamente.De acuerdo a los resultados obtenidos en cobertura de suelo, diversidad y abundancia de malezas, biomasa y aporte de nutrientes a partir de residuos vegetales, excepto en fósforo, se recomienda el uso de la leguminosa Mucuna pruriens (L.) DC. En asocio con el cultivo de la pitahaya.

Efecto de tres leguminosas sobre la cantidad de materia orgánica, aporte de NPK y la incidencia de malezas sobre el crecimiento de la pitahaya

En época de postrera, Agosto 2003 se estableció un ensayo en pitahaya (Hylocereus undatus Britton & Rose) en la finca El Plantel, con el propósito de determinar el efecto de tres leguminosas sobre la cantidad de materia orgánica y aporte de macronutrientes (N P K) en el suelo, incidencia de malezas y crecimiento del cultivo de pitahaya variedad orejona. El diseño utilizado fue un Diseño Completo al Azar (DCA) con veintisiete (27) observaciones. Los tratamientos evaluados fueron: Vignaradiata (L.) Wilczek, Canavalia ensiformis (L.) DC, Cajanus cajan (L.) Millsp y el manejo tradicional como testigo. En este estudio se pudo constatar que el asocio de leguminosas es ventajoso ya que aumenta los contenidos de materia orgánica y aportando así macronutrientes (N P K), Para medir este aporte se realizaron dos muestreos de suelo uno antes de establecer el ensayo, presentando el testigo las mayores concentración de materia orgánica y nutrientes, no así en el segundo muestreo presentando los mayores aportes las leguminosas Cajanus cajan (L.) Millsp, seguido de Canavalia ensiformis (L.) DC con 74 480.00, 72 520.00 kg ha-1 respectivamente, Los mayores contenidos en el suelo de N P K se dieron en los tratamientos Canavalia ensiformis (L.) DC y Cajanus cajan (L:) Millsp, aumentando la disponibilidad de nutrientes para el cultivo. Respecto a la influencia sobre la dinámica de las malezas el mejor resultado lo presentaron Canavalia ensiformis (L.) DC y Cajanus cajan (L.) Millsp ya que estas leguminosas produjeron gran cantidad de biomasa con 2,451.8 6 y 2,139.30 kg ha-1 ejerciendo cobertura. Las malas hierbas fueron controladas eficazmente por las leguminosas. Las especies mas predominantes fueron: Cyperus rotundus (L), Sorghum halepense (L.), Melampodium divaricatum (L. Rich. expers) y Chamaesyce hirta (L.) Millsp. La combinación de pitahaya con leguminosas favoreció en gran forma a este cultivo ya que aumento el número y la longitud los brotes, los tratamientos Canavalia ensiformis (L.) DC y Cajanus cajan (L.) Millsp reportan el mayor número de brotes (con 3.09 y 2.79) y longitud (con 8.04 y 7.82). Vigna radiata obtuvo resultados menores, dado que esta presenta un corto ciclo vegetativo. De acuerdo a los costos de establecimiento Canavalia ensiformis (L.) DC resulta el más económico debido a que es una leguminosa con amplia cobertura del suelo a costo total de C$ 715.08 ha-1.

中药射干的化学成分研究

本学位论文由4章组成。第一章是论文的主体，报道了中药射干的化学成分研究。第二章是中药射干代用品川射干的化学成分研究，并附带报道了西番莲化学成分的研究结果。第三章是射干、川射干及西番莲提取物化学成分串联质谱分析的报道。第四章为综述，概述了射干及鸢尾属植物的化学成分和药理研究进展。 在第一和二章中分别报道了射干（Belamcanda chinensis (L.) DC.）、川射干 （Iris tectorum Maxim.）及西番莲（Passiflora incarnate L.）化学成分的分离纯化与结构鉴定。采用正、反相硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层制备及HPLC等各种分离方法，从三种药用植物中共分离出68个不同的化合物，其中61个的结构得 得以鉴定，另外4个化合物的结构正在鉴定中，3个由于量少且有点杂质未作进一步的鉴定。 中药射干（Rhizoma Belamcandae）为射干植物的干燥根茎，从中共分离出53个化合物，通过红外、质谱及核磁共振等波谱方法鉴定了包括12个新化合物在内的48个，结构类型分别属于iridal���三萜及其新颖的二聚体、异黄酮、黄酮及黄酮醇、香豆素、甾体、芳香酸和脂肪酸及其甘油酯等。新化合物中有两个异黄酮类化合物，其结构分别鉴定为5,7,8,4′-四羟基-6-甲氧基异黄酮和5,6-二羟基-4′-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷；八个新的iridal���三萜化合物分别鉴定为鸢尾烯（L���、16-甲氧基鸢尾烯、16-去羟基鸢尾烯、2-(E)-16-去羟基鸢尾烯、16-去羟基鸢尾烯B、3-乙酰基-16-去羟基鸢尾烯、iristectoroneL���iristectoroneM；两个结构骨架新颖的双三萜，分别命名为射干素A和射干素B，其分离纯化的困难以及结构的新颖和复杂突显出该论文的科学意义。除这些新化合物外，还有9个已知化合物为首次从中药射干中分离得到。此外，从中药射干的代用品川射干中分离得到7个已知化合物，主要是黄酮类成分及iridal���三萜化合物，其中1个三萜化合物为从射干中分离鉴定的新成分。另外还从西番莲中分离出8个化合物，鉴定了其中的6个，主要为黄酮碳苷。 第三章是关于射干、川射干及西番莲提取物化学成分的ESI-MS-MS分析，在初步探讨了从这些植物中分离鉴定出的一些异黄酮及黄酮碳苷的质谱裂解规律基础上，通过质谱和串联质谱分析，定性和半定量地检测了射干和川射干中主要的异黄酮成分以及西番莲中的黄酮碳苷成分，为这些药材品质的快速鉴定提供了一种简便方法。 第四章概述了射干及鸢尾属药用植物的化学和药理研究进展，特别是对其中异黄酮及三萜类成分的研究进展进行了深入系统的综述。 This dissertation is composed by four chapters. The first and second chapter reports the phytochemical investigation of three medicine plants, Belamcanda chinensis (L.)DC., Iris tectorum Maxim. and Passiflora incarnate L. Sixty eight different compounds were isolated and sixty one of them were identified. The third chapter described rapid ESI-MS-MS analysis of B. chinensis, I. tectorum, and P. incarnate. The forth part is a review about the progress of studies on the chemical constituents from Belamcanda chinensis and Iris species. Fifty-three compounds were isolated from Rhizoma Belamcandae, the rhizomes of B. chinensis by the methods of column chromatography (normal and reversed phase silica gel, Sephadex LH-20), preparative TLC and HPLC. On the basis of spectroscopic methods including IR, ESI-MS, 1-D and 2-D NMR, forty eight of them were identified as seventeen flavonoids, seventeen tritepenoids, one cumarin, five steroids and some benzene derivative etc. Among them, the structures of twelve new compounds were elucidated as 6-methoxy-5,7,8,4′-tetrahydryoxyisoflavoe, 4′-methoxy-5,6-dihydroxyisoflavone-7-O-β-D-glucopyranoside, iristectorene L, 16-methoxyisoiridogermanal, 16-dehydroxyisoiridogermanal, 2-(E)-16-dehydroxy isoiridogermanal, 16-dehydroxyiristectorene B, 3-acetyl-16-dehydroxyisoiridoger- manal, iristectorone L, iristectorone M, belamcandene A and belamcandene B. Last two new compounds are dimer of triterpenoids with a novel carbon skeleton. Beside the new compounds, nine known ones were isolated from this plant for the first time. Isolation of I. tectorum yielded seven compounds. On the basis of spectroscopic methods including ESI-MS, NMR and the comparison with authentic samples, three of them were determined as isoflavone, two of them were triterpenoids, and other two were β-sitosterol and apocynin. All of them are known compounds except one of iridal type triterpenoid, 16-dehydroxyiristectorene B, which also obtained from B. chinensis as a new compound. Isolation of P. incarnate yielded eight compounds. Six of them were determined on the basis of spectroscopic methods including ESI-MS, NMR and the comparison with authentic samples. Four of them are flavone-C-gluconside, and two are steroids. The third chapter describes the tandem mass spectrometry (ESI-MS-MS) analysis of the isoflavonoids from B. chinensis and I. tectorum, as well as C-glycosyl-flavonoide from P. incarnate, in order to explore the rapid methodology of validating the quality of the herbs. In addition, the fractionation rules of some iosflavonoids and C-glycosyl-flavonoids were discussed. The fourth chapter summarizes the research development on chemistry and pharmacology of medicine plants of B.chinensis and Iris species.

Rubiaceae em um remanescente de floresta atl��ntica no Rio Grande do Norte, Brasil

Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte

Recovery of soil physical properties by green manure, liming, gypsum and pasture and spontaneous native species

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

Influência de plantas invasoras na abundância de himenópteros parasitoides (Insecta, Hymenoptera) coletados em cultura de coqueiro anão verde, em Linhares, ES, Brasil

O objetivo deste estudo foi analisar a influência de plantas invasoras na abundância de himenópteros parasitoides associados a uma cultura de coqueiro anão verde, no Município de Linhares, ES. Para a captura dos insetos foram utilizadas armadilhas tipo Möericke, de cor amarela, em duas áreas, uma mantida roçada e outra com a presença de plantas invasoras. em cada área foram instaladas seis armadilhas ao nível do solo, distanciadas entre si por 22,5 m. As amostragens, semanais, foram realizadas entre março de 2008 e fevereiro de 2009. Foram coletados 19.861 himenópteros parasitoides dos quais 70,8% ocorreram na área com plantas invasoras e 29,2% na roçada. As famílias mais frequentemente coletadas foram Diapriidae, Scelionidae, Ceraphronidae, Eulophidae, Mymaridae, Encyrtidae e Ichneumonidae; as demais famílias apresentaram frequencias relativas inferiores a 3%. As plantas invasoras presentes na área foram Ageratum conyzoides L., Bidens pilosa L., Emilia sanchifolia (L.) DC., Sonchus oleraceus L. (Asteraceae), Alternanthera tenella Colla (Amaranthaceae), Commelina benghalensis L. (Commelinaceae), Ipomoea sp. (Convolvulaceae), Euphorbia hirta L. (Euphorbiaceae), Cassia hirsuta L., Desmodium barbatum (L.), Indigofera hirsuta L. (Fabaceae), Sida sp. (Malvaceae), Borreria verticillata (L.) (Rubiaceae), Lantana camara L. e Stachytarphetta cayenensis (Rich.) M. Vahl (Verbenaceae); para algumas delas há relatos na literatura como fornecedoras de recursos alimentares e suplementares para a sobrevivência de himenópteros parasitoides.

Adubação verde em Citrus: Influência na porosidade e retenção de água de um latossolo vermelho-escuro do noroeste do estado de São Paulo

The objective of this research was to study the porosity, bulk density and retention of water of an Oxisol, located in the Northwestern region of Sn̄o Paulo state, Brazil. The soil was cultivated with Citrus sp., to which green manure was applied between rows for three years. Each of six species of green manure crops (Crotalaria juncea L., Mucuna deeringiana Steph. & Bart., Canavalia ensiformis L. DC., Cajanus cajan L., Lablab purpureum L. and Ricinus communis L.) were seeded for three years (1995, 1996 and 1997) between Citrus rows, plus a treatment with a mix of all six species and a control (natural regrowth af vegetation). The experimental design was a randomized complete block design, with four replications for each of the eight treatments. Water retention, microporosity, macroporosity, total porosity and bulk density were analyzed in the beginning (1995) and end (1997) of the experiment, at three depth ranges (0-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40m). We concluded that there were statistically significant differences for bulk density, macroporosity, total porosity and retention of water among the different soil depth ranges; there were no significant differences among treatments though.

Florística vascular não arbórea da reserva particular do patrimônio natural Paiol Maria, São Lourenço da Serra, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bioactive and toxic compounds in different foodstuffs: analytical techniques and sensory analysis

Foods that provide medical and health benefits or have a role in disease risk prevention are termed functional foods. The functionality of functional foods is derived from bioactive compounds that are extranutritional constituents present in small quantities in food. Bioactive components include a range of chemical compounds with varying structures such as carotenoids, flavonoids, plant sterols, omega-3 fatty acids (n-3), allyl and diallyl sulfides, indoles (benzopyrroles), and phenolic acids. The increasing consumer interest in natural bioactive compounds has brought about a rise in demand for these kinds of compounds and, in parallel, an increasing number of scientific studies have this type of substance as main topic. The principal aim of this PhD research project was the study of different bioactive and toxic compounds in several natural matrices. To achieve this goal, chromatographic, spectroscopic and sensorial analysis were performed. This manuscript reports the main results obtained in the six activities briefly summarized as follows: • SECTION I: the influence of conventional packaging on lipid oxidation of pasta was evaluated in egg spaghetti. • SECTION II: the effect of the storage at different temperatures of virgin olive oil was monitored by peroxide value, fatty acid activity, OSI test and sensory analysis. • SECTION III: the glucosinolate and phenolic content of 37 rocket salad accessions were evaluated, comparing Eruca sativa and Diplotaxis tenuifolia species. Sensory analysis and the influence of the phenolic and glucosinolate composition on sensory attributes of rocket salads has been also studied. • SECTION IV: ten buckwheat honeys were characterised on the basis of their pollen, physicochemical, phenolic and volatile composition. • SECTION V: the polyphenolic fraction, anthocyanins and other polar compounds, the antioxidant capacity and the anty-hyperlipemic action of the aqueous extract of Hibiscus sabdariffa were achieved. • SECTION VI: the optimization of a normal phase high pressure liquid chromatography–fluorescence detection method for the quantitation of flavanols and procyanidins in cocoa powder and chocolate samples was performed.

Habitat management for conservation of pollinators in agro-ecosystems of Central Spain

La gestión de hábitat orientada a la conservación de polinizadores en los agro-ecosistemas requiere una selección de especies vegetales atendiendo fundamentalmente a dos criterios: i) el potencial atractivo de sus flores a los polinizadores; y ii) la simplicidad en su manejo agronómico. Además de estas premisas, es necesario considerar la capacidad invasora de estas especies vegetales, debido a que algunas de las más atractivas pueden resultar invasoras en determinados agro-ecosistemas. Por lo tanto, es preciso determinar qué especies vegetales son las más indicadas para ser implementadas en cada agro-ecosistema. En la presente tesis doctoral se plantea la búsqueda de las especies vegetales adecuadas para atraer polinizadores en los agro-ecosistemas del centro de España. En una primera aproximación, se ha evaluado la atracción y expansión espacial (potencial invasivo) de seis plantas perennes de la familia Lamiaceae (aromáticas), elegidas por ser nativas de la región mediterránea. La elección de las especies vegetales se ha llevado a cabo con el fin de crear márgenes funcionales basados en la mezcla de especies vegetales con distintos periodos de floración, de modo que prolonguen la disponibilidad de recursos florales en el tiempo. Tras un primer año dedicado al establecimiento de las especies aromáticas, en los dos años siguientes se ha estudiado la atracción individual y combinada de las especies vegetales sobre los polinizadores, y como ésta se ve afectada por la densidad y la morfología floral, utilizando para ello un diseño experimental en bloques al azar. Los resultados de este estudio han puesto de manifiesto que la morfología floral no tuvo influencia sobre la atracción de las especies vegetales, pero si la densidad floral, puesto que las especies vegetales con mayor densidad de flores (Nepeta tuberosa e Hyssopus officinalis) han mostrado mayor atracción a polinizadores. Cabe destacar que de las seis especies consideradas, dos especies de verano (Melissa officinalis y Thymbra capitata) no han contribuido de forma efectiva a la atracción de la mezcla hacia los polinizadores, mostrando una reducción significativa de este parámetro respecto a las otras especies aromáticas a lo largo del verano. Se ha observado que ninguna de las especies aromáticas evaluadas ha mostrado tendencia invasora a lo largo del estudio. En base a estos resultados, se puede concluir que entre las especies aromáticas estudiadas, N. tuberosa, H. officinalis y Salvia verbenaca son las que ofrecen mayor potencial para ser utilizadas en la conservación de polinizadores. De forma similar al caso de las plantas aromáticas, se ha llevado a cabo una segunda experimentación que incluía doce plantas anuales con floración de primavera, en la que se evaluó la atracción a polinizadores y su comportamiento agronómico. Este estudio con especies herbáceas se ha prolongado durante dos años, utilizando un diseño experimental de bloques aleatorios. Las variables analizadas fueron: el atractivo de las distintas especies vegetales a los polinizadores, su eficiencia de atracción (calculada como una combinación de la duración de la floración y las visitas de insectos), su respuesta a dos tipos de manejo agronómico (cultivo en mezcla frente a monocultivo; laboreo frente a no-laboreo) y su potencial invasivo. Los resultados de esta segunda experimentación han mostrado que las flores de Borago officinalis, Echium plantagineum, Phacelia tanacetifolia y Diplotaxis tenuifolia son atractivas a las abejas, mientras que las flores de Calendula arvensis, Coriandrum sativum, D. tenuifolia y Lobularia maritima son atractivas a los sírfidos. Con independencia del tipo de polinizadores atraídos por cada especie vegetal, se ha observado una mayor eficiencia de atracción en parcelas con monocultivo de D. tenuifolia respecto a las parcelas donde se cultivó una mezcla de especies herbáceas, si bien en estas últimas se observó mayor eficiencia de atracción que en la mayoría de parcelas mono-específicas. Respecto al potencial invasivo de las especies herbáceas, a pesar de que algunas de las más atractivas a polinizadores (P. tanacetifolia and C. arvensis) mostraron tendencia a un comportamiento invasor, su capacidad de auto-reproducción se vio reducida con el laboreo. En resumen, D. tenuifolia es la única especie que presentó una alta eficiencia de atracción a distintos tipos de polinizadores, conjuntamente con una alta capacidad de auto-reproducción pero sin mostrar carácter invasor. Comparando el atractivo de las especies vegetales utilizadas en este estudio sobre los polinizadores, D. tenuifolia es la especie más recomendable para su cultivo orientado a la atracción de polinizadores en agro-ecosistemas en el centro de España. Esta especie herbácea, conocida como rúcula, tiene la ventaja añadida de ser una especie comercializada para el consumo humano. Además de su atractivo a polinizadores, deben considerarse otros aspectos relacionados con la fisiología y el comportamiento de esta especie vegetal en los agro-ecosistemas antes de recomendar su cultivo. Dado que el cultivo en un campo agrícola de una nueva especie vegetal implica unos costes de producción, por ejemplo debidos a la utilización de agua de riego, es necesario evaluar el incremento en dichos costes en función de demanda hídrica específica de esa especie vegetal. Esta variable es especialmente importante en zonas dónde se presentan sequías recurrentes como es el caso del centro y sur-este de la península Ibérica. Este razonamiento ha motivado un estudio sobre los efectos del estrés hídrico por sequía y el estrés por déficit moderado y severo de riego sobre el crecimiento y floración de la especie D. tenuifolia, así como sobre la atracción a polinizadores. Los resultados muestran que tanto el crecimiento y floración de D. tenuifolia como su atracción a polinizadores no se ven afectados si la falta de riego se produce durante un máximo de 4 días. Sin embargo, si la falta de riego se extiende a lo largo de 8 días o más, se observa una reducción significativa en el crecimiento vegetativo, el número de flores abiertas, el área total y el diámetro de dichas flores, así como en el diámetro y longitud del tubo de la corola. Por otro lado, el estudio pone de manifiesto que un déficit hídrico regulado permite una gestión eficiente del agua, la cual, dependiendo del objetivo final del cultivo de D. tenuifolia (para consumo o solo para atracción de polinizadores), puede reducir su consumo entre un 40 y un 70% sin afectar al crecimiento vegetativo y desarrollo floral, y sin reducir significativamente el atractivo a los polinizadores. Finalmente, esta tesis aborda un estudio para determinar cómo afecta el manejo de hábitat a la producción de los cultivos. En concreto, se ha planteado una experimentación que incluye márgenes mono-específicos y márgenes con una mezcla de especies atractivas a polinizadores, con el fin de determinar su efecto sobre la producción del cultivo de cilantro (C. sativum). La elección del cultivo de cilantro se debe a que requiere la polinización de insectos para su reproducción (aunque, en menor medida, puede polinizarse también por el viento), además de la facilidad para estimar su producción en condiciones semi-controladas de campo. El diseño experimental consistía en la siembra de márgenes mono-específicos de D. tenuifolia y márgenes con mezcla de seis especies anuales situados junto al cultivo de cilantro. Estos cultivos con márgenes florales fueron comparados con controles sin margen floral. Además, un segundo grupo de plantas de cilantro situadas junto a todos los tratamientos, cuyas flores fueron cubiertas para evitar su polinización, sirvió como control para evaluar la influencia de los polinizadores en la producción del cultivo. Los resultados muestran que la presencia de cualquiera de los dos tipos de margen floral mejora el peso y el porcentaje de germinación de las semillas de cilantro frente al control sin margen. Si se comparan los dos tipos de margen, se ha observado un mayor número de semillas de cilantro junto al margen con mezcla de especies florales respecto al margen mono-específico, probablemente debido al mayor número visitas de polinizadores. Puesto que el experimento se realizó en condiciones de campo semi-controladas, esto sugiere que las visitas de polinizadores fueron el factor determinante en los resultados. Por otro lado, los resultados apuntan a que la presencia de un margen floral (ya sea mono-especifico o de mezcla) en cultivos de pequeña escala puede aumentar la producción de cilantro en más de un 200%, al tiempo que contribuyen a la conservación de los polinizadores. ABSTRACT Habitat management, aimed to conserve pollinators in agro-ecosystems, requires selection of the most suitable plant species in terms of their attractiveness to pollinators and simplicity of agronomic management. However, since all flowers are not equally attractive to pollinators and many plant species can be weedy or invasive in the particular habitat, it is important to test which plant species are the most appropriate to be implemented in specific agro-ecosystems. For that reason, this PhD dissertation has been focused on determination of the most appropriate aromatic and herbaceous plants for conservation of pollinators in agro-ecosystems of Central Spain. Therefore, in a first approximation, spatial expansion (i.e. potential weediness) and attractiveness to pollinators of six aromatic perennial plants from the Lamiaceae family, native and frequent in the Mediterranean region, were evaluated. Preliminary plant selection was based on designing a functional mixed margins consisting of plants attractive to pollinators and with different blooming periods, in order to extend the availability of floral resources in the field. After a year of vegetative growth, the next two years the plant species were studied in a randomized block design experiment in order to estimate their attractiveness to pollinators in Central Spain and to investigate whether floral morphology and density affect attractiveness to pollinators. The final aim of the study was to evaluate how their phenology and attractiveness to pollinators can affect the functionality of a flowering mixture of these plants. In addition, the spatial expansion, i.e. potential weediness, of the selected plant species was estimated under field conditions, as the final purpose of the studied plants is to be implemented within agro-ecosystems. The results of the experiment showed that floral morphology did not affect the attractiveness of plants to pollinators, but floral density did, as plant species with higher floral density (i.e. Nepeta tuberosa and Hyssopus officinalis) showed significantly higher attractiveness to pollinators. In addition, of six plant species, two summer species (Melissa officinalis and Thymbra capitata) did not efficiently contribute to the attractiveness of the mixture to pollinators, which reduced its attractiveness during the summer period. Finally, as none of the plants showed weedy behaviour under field conditions, the attractive plant species, i.e. N. tuberosa, H. officinalis and the early spring flowering Salvia verbenaca, showed good potential to conserve the pollinators. Similarly, in a second approximation, the attractiveness to pollinators and agronomic behaviour of twelve herbaceous plants blooming in spring were studied. This experiment was conducted over two years in a randomized block design in order to evaluate attractiveness of preselected plant species to pollinators, as well as their attractiveness efficiency (a combination of duration of flowering and insect visitation), their response to two different agronomic management practices (growing in mixed vs. mono-specific plots; tillage vs. no-tillage), and their potential weediness. The results of this experiment showed that the flowers of Borago officinalis, Echium plantagineum, Phacelia tanacetifolia and Diplotaxis tenuifolia were attractive to bees, while Calendula arvensis, Coriandrum sativum, D. tenuifolia and Lobularia maritima were attractive to hoverflies. In addition, floral mixture resulted in lower attractiveness efficiency to pollinators than mono-specific D. tenuifolia, but higher than most of the mono-specific stands. On the other hand, although some of the most attractive plant species (e.g. P. tanacetifolia and C. arvensis) showed potential weediness, their self-seeding was reduced by tillage. After comparing attractiveness efficiency of various herbaceous species to pollinators and their potential weediness, the results indicated that D. tenuifolia showed the highest attractiveness efficiency to pollinators and efficient self-reproduction, making it highly recommended to attract bees and hoverflies in agro-ecosystems of Central Spain. In addition, this plant, commonly known as wild rocket, has a supplementary economic value as a commercialized crop. The implementation of a new floral margin in agro-ecosystems means increased production costs, especially in regions with frequent and long droughts (as it is Central and South-East area of Iberian Peninsula), where the principal agricultural cost is irrigation. Therefore, before recommending D. tenuifolia for sustainable habitat management within agro-ecosystems, it is necessary to study the effect of drought stress and moderate and severe deficit irrigation on its growth, flower development and attractiveness to pollinators. The results of this experiment showed that in greenhouse conditions, potted D. tenuifolia could be without irrigation for 4 days without affecting its growth, flowering and attractiveness to pollinators. However, lack of irrigation for 8 days or longer significantly reduced the vegetative growth, number of open flowers, total floral area, flower diameter, corolla tube diameter and corolla tube length of D. tenuifolia. This study showed that regulated deficit irrigation can improve water use efficiency, and depending on the purpose of growing D. tenuifolia, as a crop or as a beneficial plant to attract pollinators, it can reduce water consumption by 40% to 70% without affecting its vegetative and floral development and without reducing its attractiveness to pollinators. Finally, the following experiment was developed in order to understand how habitat management can influence on the agricultural production. For this purpose, it was evaluated if the vicinity of mixed and mono-specific field margins, preselected to conserve pollinators within agro-ecosystems, can improve seed production in coriander (C. sativum). The selection of this plant species for the experiment was based on its necessity for insect pollination for production of seeds (even though some pollen can be transmitted from one flower to another by wind) and the fact that under semi-controlled field conditions established in the field it is possible to estimate its total seed production. Since D. tenuifolia is attractive for both bees and hoverflies in Central Spain, the main objective of this experiment was to estimate the impact of two different types of field margins, i.e. mono-specific margin with D. tenuifolia and mixed margin with six herbaceous species, on the seed production of potted coriander. For that reason, it was tested: i) if open pollination (control without proximate field margin and treatments with nearby mono-specific and mixed margin) increases the seed production of coriander when compared with no-pollination (covered inflorescences of coriander) under field conditions; ii) if frequency of pollinator visitation to the flowers of coriander was higher in the presence of field margins than in the control without field margin; and iii) if seed production was higher in the presence of field margins than in control plants of coriander without field margin. The results showed that the proximity of both types of floral margins (mixed and mono-specific) improved the seed quality of coriander plants, as seed weight and germination rate were higher than in control plants without field margin. Furthermore, the number of seeds produced was significantly higher in coriander plants grown near mixed margins than near mono-specific margin, probably due to an increase in pollinator visits. Since the experiment was conducted under semi-controlled field conditions, it can be concluded that pollinator visits was the main factor that biased the results, and that presence of both mixed or mono-specific (D. tenuifolia) margins can improve the production of coriander for more than 200% in small-scale gardens and, in addition, conserve the local pollinators.

Salinity Promotes Accumulation of 3-Dimethylsulfoniopropionate and Its Precursor S-Methylmethionine in Chloroplasts1

Wollastonia biflora (L.) DC. plants accumulate the osmoprotectant 3-dimethylsulfoniopropionate (DMSP), particularly when salinized. DMSP is known to be synthesized in the chloroplast from S-methylmethionine (SMM) imported from the cytosol, but the sizes of the chloroplastic and extrachloroplastic pools of these compounds are unknown. We therefore determined DMSP and SMM in mesophyll protoplasts and chloroplasts. Salinization with 30% (v/v) artificial seawater increased protoplast DMSP levels from 4.6 to 6.0 μmol mg−1 chlorophyll (Chl), and chloroplast levels from 0.9 to 1.9 μmol mg−1 Chl. The latter are minimum values because intact chloroplasts leaked DMSP during isolation. Correcting for this leakage, it was estimated that in vivo about one-half of the DMSP is chloroplastic and that stromal DMSP concentrations in control and salinized plants are about 60 and 130 mm, respectively. Such concentrations would contribute significantly to chloroplast osmoregulation and could protect photosynthetic processes from stress injury. SMM levels were measured using a novel mass-spectrometric method. About 40% of the SMM was located in the chloroplast in unsalinized W. biflora plants, as was about 80% in salinized plants; the chloroplastic pool in both cases was approximately 0.1 μmol mg−1 Chl. In contrast, ≥85% of the SMM was extrachloroplastic in pea (Pisum sativum L.) and spinach (Spinacia oleracea L.), which lack DMSP. DMSP synthesis may be associated with enhanced accumulation of SMM in the chloroplast.

Growth curves of four crustose lichens

The growth curves of four common species of crustose lichens, viz., Buellia aethalea (Ach.) Th. Fr., Lecidea tumida Massai., Rhizocarpon geographicum (L.) DC., and Rhizocarpon reductum Th. Fr. were studied at a site in south Gwynedd, north Wales, UK. Radial growth rates (RGR, mm 1.5 yr-1) were greatest in thalli of R. reductum and least in R. geographicum. Variation in RGR between thalli was greater in B. aethalea and L. tumida than in the species of Rhizocarpon. The relationship between growth rate and thallus diameter was not asymptotic; RGR increasing in smaller thalli to a maximum and then declining in larger diameter thalli. A polynomial curve was fitted to the data; the growth curves being fitted best by a second-order (quadratic) curve, the best fit to this model being shown by B. aethalea. A significant linear regression with a negative slope was also fitted to the growth of the larger thalli of each species. The data suggest that the growth curves of the four crustose lichens differ significantly from the asymptotic curves of foliose lichen species. A phase of declining RGR in larger thalli appears to be characteristic of crustose lichens and is consistent with data from lichenometric studies.

Development and growth of the lichen Rhizocarpon geographicum

The development of new areolae on the marginal hypothallus of the lichen Rhizocarpon geographicum (L.) DC was studied after complete or partial removal of the central areolae. New areolae developed slowly on the isolated hypothalli over two years. Development was similar when the areolae were completely removed and when the central areolae were separated from the marginal hypothallus by ‘moats’ 2 to 5 mm in width. However, in intact thalli, the marginal areolae developed rapidly during Jan. – June 1986 but showed periods of retreat from the margin during Oct. - Dec. 1985 and July – Sept. 1986. These results suggested that primary areolae may develop from free-living algal cells trapped by the hypothallus while secondary areolae may develop from zoospores produced by the thallus. Complete removal of the areolae resulted in no measurable radial growth of the marginal hypothallus over 18 months. Removal of the central areolae to within 1 and 2 mm of the hypothallus significantly reduced growth. These results suggest that the areolae may supply the hypothallus with carbon for growth. When the marginal hypothallus was experimentally removed a new hypothallus developed within one year. Regeneration occurred initially by retreat of the marginal areolae and later by new hyphal growth. The concentration of ribitol, arabitol and mannitol was measured in the areolae and marginal hypothallus on four occasions in 1985/6 in a population growing on a steep south facing rock surface. The three carbohydrates were present in significantly higher concentration in the areolae than in the hypothallus. Hence, the slow growth of this species may result from inhibited transport of carbohydrate from areolae to hypothallus.