Estrutura demográfica e padrão espacial de uma população natural de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (araucariaceae), na Reserva Genética Florestal de Caçador, Estado de Santa Catarina

Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze é considerada espécie ameaçada de extinção, e faltam informações sobre sua ecologia para a elaboração de técnicas eficazes para manejo e conservação. Nesse sentido, foi estudada uma população natural na Reserva Genética Florestal de Caçador, com o objetivo de gerar informações sobre a estrutura demográfica da espécie. A população estudada foi dividida em quatro classes: regeneração, juvenis, masculinas e femininas. Foram analisadas a estrutura diamétrica e de altura, a razão sexual e o padrão espacial. A regeneração natural foi baixa, e a razão sexual não diferiu de 1, de acordo com o esperado para a espécie. Na análise do padrão espacial, a agregação apareceu em todas as classes. A regeneração não esteve espacialmente associada com árvores adultas. A regeneração natural da espécie sob a floresta existe, apesar de ocorrer com baixa densidade.

Grupos florísticos e espécies discriminantes em povoamento de Araucaria angustifolia e uma floresta ombrófila mista

Este estudo teve como objetivos a determinação de grupos florísticos, a discriminação e avaliação de espécies importantes na composição florística em duas áreas de pesquisa localizadas na Floresta Nacional de Irati, Estado do Paraná. Uma área com 10 ha foi instalada em um povoamento de Araucária implantado há 60 anos (área A), onde espécies arbóreas se estabeleceram, enquanto que outra de 25 ha foi instalada em uma Floresta Ombrófila Mista (área B). As áreas constituem-se de blocos contínuos de 1 ha (100 m x 100 m) divididos em parcelas de 0,25 ha (50 m x 50 m), onde todas as árvores com diâmetro a altura do peito (DAP) igual ou superior a 10 cm foram medidas e identificadas. Foram utilizadas técnicas estatísticas multivariada, análises de agrupamento e discriminante, com a finalidade de identificar a formação de grupos florísticos nas áreas e as espécies discriminantes dos grupos. Uma matriz de dados foi estruturada contendo o valor de cobertura da i-ésima parcela obtido da j-ésima espécie. Seis grupos foram identificados pela análise de agrupamento. O primeiro e o segundo grupo reuniram 15 e 24 parcelas, respectivamente, e pertencentes à área A. Nos 25 ha da área B foram obtidos mais 4 grupos (3, 4, 5 e 6), reunindo 28, 21, 36 e 16 parcelas. Com a análise discriminante, obteve-se 12 variáveis (espécies) com poder de diferenciar os grupos formados. Realizando as análises fitossociológicas dos grupos, as seguintes associações foram identificadas: associação com o povoamento de Araucaria angustifolia I; associação com povoamento de Araucaria angustifolia II; associação Nectandra grandiflora; associação Ocotea porosa; associação Ocotea odorifera; associação Matayba elaeagnoides.

Regeneração de uma população natural de Araucaria angustifolia (Araucariaceae)

Estudos têm indicado baixa capacidade de regeneração em Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, baseados principalmente no baixo número de indivíduos regenerantes, não existindo estudos da dinâmica da regeneração natural. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da regeneração de plantas de uma população natural conservada de A. angustifolia sob uma floresta desenvolvida. Em uma parcela permanente de 5,1 ha, na Reserva Genética Florestal de Caçador (SC), foram avaliados, em três anos consecutivos, os indivíduos regenerantes (< 5 m de altura) e discutidos os principais fatores responsáveis pela estrutura encontrada, sendo o padrão espacial analisado com a Função K, de Ripley. Foi encontrada variação no número de ingressantes entre os anos avaliados, bem como nos indivíduos mortos. O estágio crítico para a regeneração da espécie se mostrou logo nos primeiros anos de desenvolvimento até os 0,5 m de altura. A agregação predominou nos indivíduos ingressantes e na regeneração natural como um todo. Mas como a espécie é longeva, ela pode manter baixo número de indivíduos regenerantes na população e, mesmo assim, ter sucesso na regeneração.

Ácido indolbutírico e ortotropismo na miniestaquia de Araucaria angustifolia

Considerando a dificuldade da propagação vegetativa de araucária e a total inexistência de informações acerca da miniestaquia nesta espécie, este trabalho objetivou avaliar a influência de concentrações de ácido indolbutírico (AIB) na miniestaquia de Araucaria angustifolia, bem como a caracterização do hábito de crescimento (ortotrópico ou plagiotrópico) das mudas produzidas. O minijardim foi formado por minicepas provenientes de mudas propagadas por sementes. A região basal das miniestacas foi exposta durante 10s a soluções de 0; 1,5; 3,0; e 4,0 g.L-1 de AIB, após foram mantidas em casa de vegetação por 120 dias. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco repetições de 15 miniestacas. O aumento das concentrações de AIB promoveu pequeno incremento na sobrevivência (até 3,0 g.L-1), número de raízes das miniestacas (até estimativa de 2,3 g.L-1) e enraizamento (até 1,5 g.L-1), embora o melhor enraizamento obtido de apenas 32% possa ser considerado baixo. De acordo com os resultados, há a necessidade do desenvolvimento de mais estudos com essa espécie, principalmente ao considerar os aspectos nutricionais e ambientais de propagação. O hábito de crescimento de todas as mudas formadas por miniestaquia apresentou-se ortotrópico, denotando o potencial da tecnologia para a clonagem de famílias selecionadas da espécie.

VEGETATIVE RESCUE AND CUTTINGS PROPAGATION OF Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

Brazilian pine or araucaria (Araucaria angustifolia) is a coniferous tree with great economic, social and environmental importance in southern Brazil, being exploited for both wood production and for its edible pine nuts. However, no efficient cloning techniques are available and, therefore, the purpose of this study was to evaluate the effectiveness of vegetative rescue methods for cuttings propagation of the species. Shoots/cuttings were generated in two ways: 26 years old trees underwent coppicing and 20 years old trees had the primary branches on the upper third of crown pruned at 2, 20 and 50 cm from the main trunk. Orthotropic shoots were rooted after application of indole-3-butyric acid (IBA) at 0, 2, 4 and 6 g.L-1. Coppicing produced 47 cuttings per plant with 90% orthotropic shoots, while pruning resulted in 182 cuttings per plant with 44% orthotropic shoots. Rooting success indexes were low with no influence of IBA, although they are slightly superior to the ones available in the literature for the species, ranging from 12 to 30% for the coppice shoots and from 0 to 28% for the branches shoots. We conclude that both vegetative rescue techniques are viable and have potentially important applications. Coppicing is recommended for the propagation aiming the production of wood, while shoots derived from the side branches of the crown are more appropriate for seeds orchards formation.

SAZONALIDADE E SOLUÇÕES NUTRITIVAS NA MINIESTAQUIA DE Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

Objetivou-se avaliar o efeito da sazonalidade e de soluções nutritivas na produção, sobrevivência, enraizamento e vigor radicial de miniestacas juvenis de Araucaria angustifolia, bem como o hábito de crescimento das mudas formadas. As minicepas foram manejadas em minijardim sob sistema semi-hidropônico, em que foram aplicadas duas soluções nutritivas, com diferentes concentrações de nutrientes, fornecidas por gotejamento, durante as quatro estações do ano. Após 11 coletas, as minicepas apresentaram 100% de sobrevivência. A maior produção ocorreu no verão, com 1.356 miniestacas.m-2.ano-1, e a menor no inverno, com 429 miniestacas.m-2.ano-1. As coletas de inverno apresentaram os melhores resultados de enraizamento, com média de 83% em casa de sombra, contra 31% das demais estações. O maior vigor radicial ocorreu nas coletas de primavera e verão e o menor, no inverno. A solução nutritiva mais concentrada propiciou maior produção de miniestacas e melhor vigor radicial, e todas as mudas resultantes da miniestaquia apresentaram hábito ortotrópico de crescimento. A técnica de miniestaquia com propágulos vegetativos de origem seminal mostrou-se potencial para a produção de mudas de araucária, sendo significativamente influenciada pela época do ano e pelas soluções nutritivas empregadas.

DENDROCLIMATOLOGICAL RECONSTRUCTION OF SPRING-SUMMER PRECIPITATION FOR FAZENDA RIO GRANDE, PR, WITH SAMPLES OF Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

ABSTRACT Samples of Araucaria angustifolia were collected at Fazenda Rio Grande, Paraná, Brazil (25°39'S 49 18'O) in January 2011. The 32 samples from 8 trees were subjected to treatments following dendrochronological techniques. The cores were measured and dated using optical and computational methodology, and then standardized to obtain a growth-ring time series, which considers the 1907-2009 time range and represents Fazenda Rio Grande. Tree-ring indices were analyzed and correlated to temperature and precipitation averages from the 1961-2009 range. This procedure aimed to study and understand the influence of the local climate on the plant growth and if this influence can be quantified. A. angustifolia trees produce visible annual growth rings, and their earlywood and latewood are clearly defined. The present study shows that A. angustifolia is sensitive to climate variables (e.g., low temperatures in wintertime tend to stop the growth rate). The correlation between tree rings and monthly precipitation series showed a common trend, making it possible to estimate the seasonal rainfall behavior for the entire 1907-2009 range.

Changes in polyamines content associated with zygotic embryogenesis in the Brazilian pine, Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze.

Changes in the polyamine content were analyzed in different embryo developmental stages and tissues during seed development in the conifer Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze. Free polyamine contents varied according to the tissue and stage of embryo development, the highest levels occurring in the embryonic axis at the early stages, when putrescine and spermidine were most abundant. The levels of spermidine were higher from the stage where cotyledons arise, whereas putrescine decreases. The putrescine/spermine+spermidine ratio was higher during the initial phases of seed development, corresponding to cell multiplication and elongation, with a decrease in the final stages, corresponding to stabilization of the dry matter content.

Leaf anatomy of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae)

Immature and mature leaves of juvenile and adult plants of Araucaria angustifolia (Araucariaceae) were observed with the objective of updating the morphoanatomical data of the leaves of this species, which were restricted to basic descriptions in previous studies. The observations, made in optical allowed to establish anatomical differences among mature leaves of juvenile and adult plants in relation to the number of palisade parenchimal layers, the number of compartmented cells and the transfusion tissue development. Epidermis, the albuminous cells, the phloem, and the transfusion tissue descriptions are in disagreement with the data obtained data by different authors. The epidermal tissue and the hypodermis differ entirely when the plant is still juvenile, being inferred that these tissues would soon perform the protection function against mechanical damages and water loss, the vital characteristics during the first development months of young offspring.

Fenologia reprodutiva e produção de sementes em Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze

O estudo da fenologia reprodutiva de A. angustifolia tem aplicação na coleta de sementes destinadas à conservação de germoplasma, à obtenção de sementes para fins comerciais e ao entendimento da dinâmica de regeneração das populações naturais. Este trabalho teve como objetivo investigar a fenologia reprodutiva em uma população natural de A. angustifolia localizada no Parque Estadual Campos do Jordão, SP, procurando entender: (i) Qual é o seu ciclo reprodutivo e o comportamento fenológico? (ii) Como varia e qual o potencial de produção de sementes desta espécie? Para o acompanhamento da fenologia reprodutiva foram marcados 60 indivíduos (30 masculinos e 30 femininos), observados de novembro de1999 a agosto de 2002. A produção de sementes foi estimada com base na contagem do número de plantas femininas, número de estróbilos por planta, número de sementes por estróbilo e peso de sementes. O ciclo reprodutivo da A. angustifolia foi de 20 a 24 meses, do aparecimento dos estróbilos até a queda das sementes. A polinização ocorreu entre setembro e outubro e a maturação e queda das sementes de março a junho. A produção de sementes mostrou diferença significativa entre os anos (117 kg.ha-1 em 2001 e 160 kg.ha-1 em 2002) e a duração da oferta foi distinta entre anos. As variações na quantidade e duração da oferta de sementes sugerem que observações do comportamento reprodutivo são indispensáveis para a conservação e manejo adequado deste recurso.

Immunocytochemistry of the mucilage cells of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae)

The use of monoclonal antibodies for specific pectic epitopes is an important tool in the study of the cell wall. Throughout the development of mucilage cells of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, a gradient of distribution was observed in relation to the pectic de-esterification, as well as to the increase of galactan and arabinan epitope distribution, and to the reduction of arabinogalactans proteins (AGPs) epitope at maturity. AGP and methyl-esterified homogalacturonan (HGA) were present in the mucilage. Galactans and arabinans were also observed in the mucilage, though with weak labelling. Degradation of AGP in the maturity of mucilage cells, in cell wall, as well as in the secretion, could be involved in the programmed cell death (PCD). Different labellings found among parenchyma and mucilage cells suggested differences in the cell wall properties of the mucilage cells.

Patterns of pollen and seed dispersal in a small, fragmented population of the wind-pollinated tree Araucaria angustifolia in southern Brazil

Paternity analysis based on eight microsatellite loci was used to investigate pollen and seed dispersal patterns of the dioecious wind- pollinated tree, Araucaria angustifolia. The study sites were a 5.4 ha isolated forest fragment and a small tree group situated 1.7 km away, located in Paran alpha State, Brazil. In the forest fragment, 121 males, 99 females, 66 seedlings and 92 juveniles were mapped and genotyped, together with 210 seeds. In the tree group, nine male and two female adults were mapped and genotyped, together with 20 seeds. Paternity analysis within the forest fragment indicated that at least 4% of the seeds, 3% of the seedlings and 7% of the juveniles were fertilized by pollen from trees in the adjacent group, and 6% of the seeds were fertilized by pollen from trees outside these stands. The average pollination distance within the forest fragment was 83 m; when the tree group was included the pollination distance was 2006m. The average number of effective pollen donors was estimated as 12.6. Mother- trees within the fragment could be assigned to all seedlings and juveniles, suggesting an absence of seed immigration. The distance of seedlings and juveniles from their assigned mother- trees ranged from 0.35 to 291m ( with an average of 83m). Significant spatial genetic structure among adult trees, seedlings, and juveniles was detected up to 50m, indicating seed dispersal over a short distance. The effective pollination neighborhood ranged from 0.4 to 3.3 ha. The results suggest that seed dispersal is restricted but that there is longdistance pollen dispersal between the forest fragment and the tree group; thus, the two stands of trees are not isolated.

Electrophysiological and behavioural responses of the pollen beetle, Meligethes aeneus, to volatiles from a non-host plant, lavender, Lavandula angustifolia (Lamiaceae)

A semiochemical based push-pull strategy for control of oilseed rape pests is being developed at Rothamsted Research. This strategy uses insect and plant derived semiochemicals to manipulate pests and their natural enemies. An important element within this strategy is an understanding of the importance of non-host plant cues for pest insects and how such signals could be used to manipulate their behaviour. Previous studies using a range of non-host plants have shown that, for the pollen beetle Meligethes aeneus (Coleoptera: Nitidulidae), the essential oil of lavender, Lavandula angustifolia (Lamiaceae), was the most repellent. The aim of this study was to identify the active components in L. angustifolia oil, and to investigate the behaviour of M. aeneus to these chemicals, to establish the most effective use of repellent stimuli to disrupt colonisation of oilseed rape crops. Coupled gas chromatography-electroantennography (GC-EAG) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) resulted in the identification of seven active compounds which were tested for behavioural activity using a 4-way olfactometer. Repellent responses were observed with (±)-linalool and (±)-linalyl acetate. The use of these chemicals within a push-pull pest control strategy is discussed.

An exploratory study into the putative prebiotic activity of fructans isolated from Agave angustifolia and the associated anticancer activity

Linear Inulin type fructan (ITF) prebiotics have a putative role in the prevention of colorectal cancer, whereas relatively little is known about branched fructans. This study aims to investigate the fermentation properties and potential prebiotic activity of branched fructans derived from Agave angustifolia Haw, using the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME) model. The proximal, transverse and distal vessels were used to investigate fructan fermentation throughout the colon and to assess the alterations of the microbial composition and fermentation metabolites (short chain fatty acids and ammonia). The influence on bioactivity of the fermentation supernatant was assessed by MTT, Comet and transepithelial electrical resistance (TER), respectively. Addition of Agave fructan to the SHIME model significantly increased (P<0.05), bifidobacteria populations (proximal and transverse), SCFA concentrations (proximal, transverse and distal) and decreased ammonia concentrations in the distal vessel. Furthermore, the fermentation supernatant significantly (P<0.05) increased the TER of a Caco-2 cell monolayer (%) and decreased fluorescein-based paracellular flux, suggesting enhanced barrier function and reduced epithelial barrier permeability (proximal and distal vessel). While cytotoxicity and genotoxicity remained unaltered in response to the presence of Agave fructans. To conclude, branched Agave fructans show indications of prebiotic activity, particularly in relation to colon health by exerting a positive influence on gut barrier function, an important aspect of colon carcinogenesis.