Erythrina velutina willd. (Leguminosae-Papilionoideae) ocorrente em caatinga e brejo de altitude de Pernambuco: biometria, embebição e germinação

O objetivo deste trabalho foi comparar a biometria de frutos e sementes, a embebição e germinação de duas populações de Erythrina velutina coletadas na região semiárida do Estado de Pernambuco, nas áreas de caatinga (Alagoinha) e no brejo de altitude (Poção). Os frutos e as sementes foram avaliados quanto ao comprimento, largura, espessura (cm) e peso (g). Com relação às sementes, foram analisados o número por fruto, o volume (cm³) e a embebição, bem como a germinação com e sem escarificação mecânica, na presença constante de luz a 25 ºC. Os frutos e sementes do brejo apresentaram os valores assim discriminados: 9,65 x 1,57 x 1,22 cm, 1,43 g e 1,34 x 0,92 x 0,78 cm, 0,46 g; e na caatinga: 6,85 x 1,19 x 1,03 cm, 0,21 g e 1,06 x 0,63 x 0,63 cm e 0,26 g. O número de sementes e o volume no brejo e caatinga foram de 2,33 e 1,38 cm³ e 1,40 e 0,23 cm³, respectivamente. Todas as sementes escarificadas apresentaram maiores valores de embebição e porcentagem de germinação. Quanto à velocidade de germinação, foi maior na caatinga. Esses resultados indicam que as condições ambientais do brejo de altitude favorecem o desenvolvimento dos frutos e das sementes.

Indicadores de sustentabilidade para conservação genética de Erythrina velutina Willd., em área de mata ciliar

Um dos grandes desafios para o sistema agropecuário é estabelecer a produção agrícola aliada à conservação dos recursos genéticos, principalmente visando à proteção de Áreas de Preservação Permanente. Nesse contexto, mulungu (Erythrina velutina Willd), entre outras espécies nativas, vem sofrendo com as pressões antrópicas nos mais diversos ecossistemas, o que causa reduções em sua base genética. Este trabalho foi realizado com o objetivo de utilizar parâmetros ecológicos e genéticos populacionais como indicadores de sustentabilidade em duas populações naturais de mulungu, situadas em áreas de floresta ciliar, no Estado de Sergipe, bem como avaliar a tendência à sustentabilidade delas, visando à conservação genética da espécie. Utilizou-se a matriz de Pressão-Estado-Impacto/Efeito-Resposta (PEI/ER) com a seleção de 13 indicadores, a partir do uso de marcadores moleculares RAPD e bioquímicos (enzimas) nas populações, de modo a apresentá-los como informações relevantes para medir o progresso quanto à sustentabilidade e conservação de mulungu. As populações estudadas apresentaram baixa tendência à sustentabilidade, necessitando de estratégias para mudança desse status.

Substâncias químicas com atividades alelopáticas presentes nas folhas de Parkia pendula (Leguminosae)

Os objetivos deste trabalho foram isolar, identificar e caracterizar a atividade alelopática de substâncias químicas produzidas por Parkia pendula. Os efeitos alelopáticos foram avaliados sobre a germinação de sementes e o desenvolvimento da radícula das plantas daninhas malícia (Mimosa pudica) e mata-pasto (Senna obtusifolia). O processo de isolamento das substâncias envolveu a extração com solvente em ordem crescente de polaridade, e a elucidação estrutural foi realizada via Ressonância Magnética Nuclear, espectro de COSY e de HETCOR. Os bioensaios foram desenvolvidos em condições controladas de 25 ºC de temperatura e fotoperíodo de 12 (germinação) e 24 horas (desenvolvimento da radícula). Foram isolados e identificados nas folhas da P. pendula os seguintes aleloquímicos: ácido 3,4,5-trimetoxibenzóico (S1), ácido 3,4-dimetoxibenzóico (S2) e o Blumenol A (S3). Comparativamente, S1 e S2 apresentaram maior atividade alelopática. Os efeitos promovidos sobre o desenvolvimento da radícula foram de maior magnitude do que aqueles verificados sobre a germinação das sementes. As substâncias isoladas mostraram baixo potencial inibitório da germinação das sementes, especialmente as sementes de mata-pasto. Os efeitos alelopáticos inibitórios estiveram positivamente associados à concentração das substâncias, embora em alguns casos esses efeitos não tenham correspondido às diferenças estatísticas.

Resposta de varjão (Parkia multijuga) a subdoses de glyphosate

O consumo de madeira no Brasil e no mundo apresenta demanda crescente. Em confronto com a pressão ambientalista de manutenção das florestas nativas, há necessidade de se estabelecerem áreas de reflorestamento para suprir o aumento da demanda de madeira, com a utilização de formas de manejo e tratos culturais que permitam o pleno crescimento das essências florestais. Um dos principais problemas do manejo de reflorestamento é a interferência das plantas daninhas após o plantio das mudas no campo, sendo o uso de herbicidas a principal forma de manejo. Este trabalho teve o objetivo de avaliar a eficiência de doses crescentes de glyphosate em mudas de varjão em condições de ambiente protegido. Foram avaliadas as doses de 0, 90, 180, 360 e 720 g ha-1 de glyphosate em plantas com quatro meses de idade, observando a intoxicação das plantas, altura, diâmetro do caule e número de folhas. O varjão, nas condições do experimento, apresentou tolerância e recuperação ao glyphosate até a dose de 360 g ha-1. Doses superiores a esta retardaram o crescimento da planta. O prejuízo causado pela deriva de glyphosate nessas plantas foi diretamente proporcional ao aumento da dose. Os sintomas evoluíram para queda de folhas, comprometendo o crescimento das plantas.

The developmental anatomy of the subterranean system in Mandevilla illustris (Vell.) Woodson and M. velutina (Mart. ex Stadelm.) Woodson (Apocynaceae)

Two species of Mandevilla from the savanna area of São Paulo State, Brazil were studied. These species have been prescribed as folk medicine as infusions or alcoholic extracts of the underground system for treatment of venomous snake bites. To explain the morphological nature of such a system, its ontogeny was described to determine which parts are involved in its formation. In both Mandevilla species examined, the underground system consists of a xylopodium whose basal region joins a tuberous root.

Development, structure and distribution of colleters in Mandevilla illustris and M. velutina (Apocynaceae)

Colleters of Mandevilla illustris and M. velutina are present on the cotyledons, shoot apices, mature leaves and on the nodal region, where they are interpetiolar and intrapetiolar. In M. velutina there are two colleters on the adaxial basal part of the leaf blade, and in M. illustris, this number varies. The differentiation of the colleters occurs in the early stages of leaf development. When colleters are mature, they consist of a long head on a short stalk. The central core of the colleter is made up of parenchymatous cells that may exhibit phenolic compounds and is surrounded by radially elongated epithelial cells. The foliar and intrapetiolar colleters can exhibit vascularization. The colleters produce a translucient sticky substance that reacts positively to polysaccharides and, before senescence, they produce lipophilic substances. The Mandevilla colleters data can give support to the taxonomy and phylogeny of the Apocynaceae.

Predação e parasitismo em sementes de duas populações de Parkia platycephala Benth., em áreas de cerrado no nordeste do Brasil

Duas populações morfologicamente distintas de Parkia platycephala, que diferem quanto à densidade no cerrado, têm suas sementes predadas por larvas de coleópteros Acanthoscelides imitator Kingsolver 1985 as quais são parasitadas por himenópteros Stenocorse bruchivora Crawford 1900. Neste trabalho determinou-se o efeito da nidificação, predação e parasitismo na germinação das sementes, comparando-se as taxas destes eventos entre as duas populações. Os testes de germinação foram conduzidos em laboratório, utilizando-se quatro repetições de 50 sementes. As taxas de nidificação, predação e parasitismo nas populações no cerrado foram estimadas em amostras de sementes colhidas de 20 frutos por indivíduo, em 15 indivíduos por população. As sementes de P. platycephala exibem dormência imposta pelo tegumento. A nidificação quebra a dormência e a predação pré-dispersão das sementes por larvas dos coleópteros as inviabiliza, sendo biologicamente controlada pelo parasitismo das larvas pelos himenópteros. A taxa de predação das sementes foi de 28% e 12% respectivamente, sendo significativamente maior na população branca com sementes menores e um maior número de sementes por fruto. A maior predação deve-se a maior taxa de nidificação das larvas dos coleópteros, a qual se correlaciona positivamente com o número de sementes por fruto. A taxa de parasitismo das larvas foi de aproximadamente 8% e não diferiu significativamente entre as populações. Os resultados indicam que a maior densidade da população branca não se deve às interações biológicas como predação ou parasitismo nas sementes.

Expressão de caracteres reprodutivos e vegetativos de Senna velutina (Vogel) H. S. Irwin & Barneby (Leguminosae, Caesalpinioideae) em dois ambientes distintos de cerrado

Este trabalho verificou a influência de dois ambientes distintos de cerrado na expressão de caracteres reprodutivos e vegetativos de Senna velutina. Casualmente, dez indivíduos de cada área foram escolhidos para caracterização de altura, número de flores, frutos e sementes, comprimento dos frutos, biomassa de sementes, fenofases de floração, formato foliolar, densidade e dimensões estomáticas. A densidade de ocorrência da espécie e o tipo de distribuição espacial foram também verificados. Na área de cerrado, o número e comprimento de frutos, o número e biomassa das sementes foram maiores quando comparados aos valores obtidos na borda de vereda. Por outro lado, o número de flores e botões foi maior no ambiente de borda de vereda. Não foram detectadas diferenças entre as áreas quanto à altura dos indivíduos, comprimento e largura dos folíolos, índice foliolar, comprimento das inflorescências, número de sementes viáveis, comprimento e largura dos estômatos e densidade estomática. O período de floração na vereda iniciou-se mais tardiamente, mas o período reprodutivo observado no cerrado sensu stricto foi mais longo do que na borda de vereda. Ambas subpopulações apresentaram padrão agregado de distribuição espacial. As respostas fenotípicas às diferenças ambientais registradas restringiram-se às estruturas reprodutivas, indicando haver maior canalização e, portanto, maior herdabilidade nas estruturas somáticas. O cerrado ofereceu condições mais favoráveis ao sucesso reprodutivo de S. velutina do que a borda de vereda.

Somaclonal variation: a morphogenetic and biochemical analysis of Mandevilla velutina cultured cells

Cell cultures of Mandevilla velutina have proved to be an interesting production system for biomass and secondary metabolites able to inhibit the hypotensive activity of bradykinin, a nonapeptide generated in plasma during tissue trauma. The crude ethyl acetate extract of cultured cells contains about 31- to 79-fold more potent anti-bradykinin compounds (e.g., velutinol A) than that obtained with equivalent extracts of tubers. Somaclonal variation may be an explanation for the wide range of inhibitor activity found in the cell cultures. The heterogeneity concerning morphology, differentiation, carbon dissimilation, and velutinol A production in M. velutina cell cultures is reported. Cell cultures showed an asynchronous growth and cells in distinct developmental stages. Meristematic cells were found as the major type, with several morphological variations. Cell aggregates consisting only of meristematic cells, differentiated cells containing specialized cell structures such as functional chloroplasts (cytodifferentiation) and cells with embryogenetic characteristics were observed. The time course for sucrose metabolism indicated cell populations with significant differences in growth and metabolic rates, with the highest biomass-producing cell line showing a cell cycle 60% shorter and a metabolic rate 33.6% higher than the control (F2 cell population). MALDI-TOF mass spectrometric analysis of velutinol A in selected cell lines demonstrated the existence of velutinol A producing and nonproducing somaclones. These results point to a high genetic heterogeneity in general and also in terms of secondary metabolite content.

Effect of Erythrina velutina and Erythrina mulungu in rats submitted to animal models of anxiety and depression

Erythrina velutina (EV) and Erythrina mulungu (EM), popularly used in Brazil as tranquilizing agents, were studied. The effects of acute and chronic oral treatment with a water:alcohol extract of EV (7:3, plant grounded stem bark; acute = 100, 200, 400 mg/kg; chronic = 50, 100, 200 mg/kg) were evaluated in rats (N = 11-12) submitted to the elevated T-maze (for avoidance and escape measurements) model of anxiety. This model was selected for its presumed capacity to elicit specific subtypes of anxiety disorders recognized in clinical practice: avoidance has been related to generalized anxiety and escape to panic. Additionally, animals were treated with the same doses of EV and EM (water:alcohol 7:3, inflorescence extract) and submitted to the forced swim test for the evaluation of antidepressant activity (N = 7-10). Both treatment regimens with EV impaired elevated T-maze avoidance latencies, without altering escape, in a way similar to the reference drug diazepam (avoidance 1, mean ± SEM, acute study: 131.1 ± 45.5 (control), 9.0 ± 3.3 (diazepam), 12.7 ± 2.9 (200 mg/kg), 28.8 ± 15.3 (400 mg/kg); chronic study: 131.7 ± 46.9 (control), 35.8 ± 29.7 (diazepam), 24.4 ± 10.4 (50 mg/kg), 29.7 ± 11.5 (200 mg/kg)). Neither EV nor EM altered measurements performed in the forced swim test, in contrast to the reference drug imipramine that significantly decreased immobility time after chronic treatment. These results were not due to motor alterations since no significant effects were detected in an open field. These observations suggest that EV exerts anxiolytic-like effects on a specific subset of defensive behaviors which have been associated with generalized anxiety disorder.

Morfologia de frutos, sementes, plântulas e plantas de Erythrina velutina willd., leguminoseae - Papilionideae

O conhecimento dos aspectos morfológicos de sementes e plântulas pode ser usado em estudos de taxonomia, na interpretação de testes de germinação em laboratório, trabalhos em viveiro e em estudos relacionados à ecologia da espécie. Os objetivos deste trabalho foram o de descrever e ilustrar a morfologia externa e interna dos frutos e sementes, as fases de germinação, a plântula e as plantas de mulungu (Erythrina velutina Willd.). Os frutos e sementes foram coletados no solo, embaixo de árvores matrizes distribuídas em diferentes fragmentos florestais, no município de Areia - PB. Para a descrição morfológica dos frutos, sementes, germinação e desenvolvimento da plântula foram examinados cem unidades que foram selecionadas aleatoriamente. A semente é reniforme; embrião axial com cotilédones carnosos; germinação epígea fanerocotiledonar e na fase de plântula foi observado heterofilia. Os aspectos descritos e ilustrados mostraram-se homogêneos e confiáveis para a identificação da espécie. Deste modo, podem ser úteis em trabalhos de tecnologia de sementes, para a avaliação qualidade fisiológica de sementes e avaliação de plântulas em testes de germinação, além de servirem para identificação da espécie em viveiros e também para estudos de regeneração natural.

Eficiência dos testes de vigor na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de mulungu (Erythrina velutina WILLD.)

O trabalho foi realizado para verificar a eficiência de testes de vigor na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de mulungu. Em dois lotes de sementes, determinaram-se o teor de água, peso de mil sementes, peso hectolítrico, comprimento, largura e espessura de sementes, germinação, primeira contagem de germinação, emergência de plântulas em campo, índice de velocidade de emergência, teor de água após o envelhecimento, envelhecimento acelerado, teste de tetrazólio, altura, diâmetro do colo, massa de matéria verde e seca de plântulas. As médias de cada caráter avaliado nos dois lotes foram comparadas utilizando-se intervalos de confiança obtidos pelo teste t com 95% de probabilidade. Os resultados dos testes de germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência e envelhecimento acelerado foram coerentes com os de emergência de plântulas, realizado em condições de viveiro. Com exceção do teste de tetrazólio, os demais testes indicaram homogeneidade entre os lotes de sementes de mulungu, o que foi confirmado pelas análises dos caracteres morfológicos das sementes, há, contudo, necessidade de estudos mais detalhados sobre a aplicabilidade do teste de tetrazólio para a espécie.

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

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

Moisture-dependent physical properties of locust bean (Parkia biglobosa) seeds

Seed moisture content is significant in the handling and processing of seeds. This work therefore determined the physical properties of Locust bean seeds as functions of seed moisture content in the moisture range of 5.9 – 28.2% dry basis. Mohsenin, Stepanoff and ASAE standard methods were used in determining the properties. Increases in seed dimensions vitz length = 10.2±1.0 – 11.3±0.9 mm; width = 8.5±0.8 – 9.1±0.6 mm; surface area = 191.2±24.6 – 208.3±26.3 mm2 ; geometric mean diameter = 7.78±0.49 – 8.12±0.03 and arithmetic mean diameter = 8.06±0.56 – 8.34±0.49 mm were recorded. Seed thickness = 5.49±0.43 – 5.26±0.62 mm; sphericity = 0.75±0.04 – 0.71±0.03; true density = 1251.96±55.5 - 1222±62.16 kgm-3 and porosity = 48.4±2.14 – 41.9±3.78 decreased. Static coefficient of friction increased on plywood (0.5±0.02 – 0.6±0.01), glass (0.4±0.05 – 0.5±0.01) and decreased on aluminium (0.5±0.02 – 0.5±0.04). A data of the physical properties of Locust bean; Parkia biglobosa was developed. This is useful for the design and development of equipment necessary for its handling and processing.

Atividade bioinseticida e mecanismo de ação de vicilinas de sementes Erythrina velutina sobre moscas-das frutas Ceratitis capitata

The fruit fly Ceratitis capitata is considered the most destructive pest of the world fruitculture. Many pest management practices, mainly based on agrochemicals, have been developed to allow the world-wide commerce of fruit. Solutions to decrease the use of synthetic insecticides in agriculture are based on the development of new target-specific compounds which cause less damage to the environment, especially vegetal proteins with insecticidal effects. The aim of this work was to evaluate the deleterious effect of a purified vicilin of E. velutina (EvV) seeds to C. capitata larvae and adult insects and to investigate the mechanisms involved in these effects. EvV was purified, characterized and its deleterious effect was tested in bioassay systems. EvV mechanism of action was determined by immunodetection techniques and fluorescence localization in chitin structures that are present in C. capitata digestory system. EvV is a glycoprotein with affinity to chitin. Its molecular weight, of 216,57 kDa, was determined by gel filtration chromatography in FPLC system. Using SDS-PAGE, it was possible to observe EvV dissociation in two main subunits of 54,8 and 50,8 kDa. When it was submitted to eletrophoresis in native conditions, EvV presented only one band of acid characteristic. The WD50 and LD50 values found in the bioassays were 0,13% and 0,14% (w/w), respectively for the larvae. EvV deleterious effects were related to the binding to chitin structures presented in peritrophic membrane and gut epithelial cells, associated with its low digestibility in C. capitata digestive tract. The results described herein are the first demonstration of the larvicidal effects of plant protein on C. capitata larvae. EvV may be part of the pest management programs, in the toxic bait composition, or an alternative in plant improvement program