Isothermal seed germination of Adenanthera pavonina

This work reports aspects of seed germination at different temperatures of Adenanthera pavonina L., a woody Southeast Asian Leguminosae. Germination was studied by measuring the final percentages, the rate, the rate variance and the synchronisation of the individual seeds calculated by the minimal informational entropy of frequencies distribution of seed germination. Overlapping the germinability range with the range for the highest values of germination rates and the minimal informational entropy of frequencies distribution of seed germination, we found that the best temperature for the germination of A. pavonina seeds is 35 ºC. The slope µ of the Arrhenius plot of the germination rates is positive for T < 35 ºC and negative for T > 35 ºC. The activation enthalpies, estimated from closely-spaced points, shows that |ΔH-| < 12 Cal mol-1 occur for temperatures in the range between 25 ºC and 40 ºC. The ecological implication of these results are that this species may germinate very fast in tropical areas during the summer season. This may be an advantage to the establishment of this species under the climatic conditions in those areas.

Effect of acute treatment with a water-alcohol extract of Erythrina mulungu on anxiety-related responses in rats

We investigated the effect of acute oral treatment with a water-alcohol extract of the inflorescence of Erythrina mulungu (EM, Leguminosae-Papilionaceae) (100, 200 and 400 mg/kg) on rats submitted to different anxiety models: the elevated T-maze (for inhibitory avoidance and escape measurements), the light/dark transition, and the cat odor test. These models were selected for their presumed capacity to demonstrate specific subtypes of anxiety disorders as recognized in clinical practice. Treatment with 200 mg/kg EM impaired avoidance latencies (avoidance 1 - 200 mg/kg EM: 18 ± 7 s, control group: 40 ± 9 s; avoidance 2 - 200 mg/kg EM: 15 ± 4 s, control group: 110.33 ± 38 s) in a way similar to the reference drug diazepam (avoidance 1: 3 ± 0.79 s; avoidance 2: 3 ± 0.76 s), without altering escape. Additionally, the same treatments increased the number of transitions (200 mg/kg EM: 6.33 ± 0.90, diazepam: 10 ± 1.54, control group: 2.78 ± 0.60) between the two compartments and the time spent in the lighted compartment in the light/dark transition model (200 mg/kg EM: 39 ± 7 s; diazepam: 61 ± 9 s; control group: 14 ± 4 s). The dose of 400 mg/kg EM also increased this last measurement (38 ± 8 s). These results were not due to motor alterations since no significant effects were detected in the number of crossings or rearings in the arena. Furthermore, neither EM nor diazepam altered the behavioral responses of rats to a cloth impregnated with cat odor. These observations suggest that EM exerts anxiolytic-like effects on a specific subset of defensive behaviors, particularly those that have been shown to be sensitive to low doses of benzodiazepines.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE" HOME MADE".: II. PLANTAS DA AMÉRICA DO SUL

O Laboratório de Cromatografia do IQSC-USP tem desenvolvido pesquisas em conjunto com outros grupos de pesquisa do Brasil e da América Latina, visando a futura implantação da SFE (extração com fluido supercrítico) nestes laboratórios. No presente trabalho, apresenta-se alguns dos resultados obtidos na cooperação com pesquisadores do Chile e da Venezuela, direcionados para a SFE de substâncias de potencial interesse econômico, princípios ativos ou substâncias tóxicas: triglicerídeos, ácidos graxos, flavonóides, alcalóides, etc. Foram estudadas plantas nativas do Chile e da Venezuela, algumas delas nunca estudadas por métodos fitoquímicos convencionais e pertencentes a várias famílias vegetais: Leguminosae, Chrysobalanaceae, Annonnaceae, etc. O uso da SFE em conjunto com CGAR-EM (cromatografia gasosa de alta resolução - espectrometria de massas) ou CLAE-DAD (cromatografia líquida de alta eficiência com detector" photodiodearray") permitiu a identificação de algumas substâncias presentes em baixa concentração, a partir de pequenas quantidades de material vegetal; estes dados são de grande importância para a caracterização química das espécies estudadas.

Caracterização morfológica de unidades de dispersão de cinco espécies ornamentais

A caracterização morfológica de unidades de dispersão é importante para auxiliar na identificação de uma espécie botânica e são poucos os trabalhos que descrevem as sementes das espécies ornamentais, sejam elas árvores, arbustos ou plantas herbáceas. As plantas ornamentais distinguem-se pela duração do florescimento, pela forma e pelo colorido das folhas, das flores e das inflorescências, bem como, pela aparência e arquitetura da planta. Sementes, como a maioria das estruturas reprodutivas, são relativamente estáveis, não variam muito com as condições ambientais, e sua organização básica interna somente varia levemente entre espécies e gêneros relacionados e as diferenças que existem podem ser estimadas como significativas filogeneticamente e ser usadas na identificação taxonômica. O objetivo do trabalho foi ilustrar e descrever as características externas e internas das unidades de dispersão, tais como a forma, o tipo, o tamanho e a posição do embrião em relação ao tecido de reserva, permitindo uma identificação mais segura de duas espécies de plantas arbóreas, a murta-branca (Allophyllus edulis (St.Hil.) Radlk - Sapindaceae) e a eritrina-candelabro (Erythrina speciosa Andrews - Fabaceae-Papilionoideae), usadas na arborização urbana; duas plantas herbáceas, a alstroeméria (Alstoemeria psittacina Lehm. - Amaryllidaceae) e frésia ou frísia (Freesia refracta Klatt. - Iridaceae) e um arbusto florífero, a esponjinha-vermelha ou caliandra (Calliandra tweedii Benth. - Fabaceae-Mimosoideae).

Caracterização morfológica de frutos e sementes e desenvolvimento pós-seminal de monjoleiro (Acacia polyphylla DC.)

Acacia polyphylla DC. é uma espécie arbórea, característica dos estádios iniciais da sucessão secundária, de ocorrência natural no Brasil. Pertence à família Leguminosae-Mimosoideae, sendo recomendada em programas de reflorestamento misto, recuperação de áreas degradadas e manejo de fragmentos florestais. Entretanto, não foi encontrado nenhuma referência que fizesse menção aos aspectos químicos e morfológicos das sementes, bem como, aos aspectos do desenvolvimento pós-seminal desta espécie. Assim sendo, o presente trabalho objetivou caracterizar morfologicamente e ilustrar frutos e sementes, quantificar alguns componentes químicos presentes nas sementes e descrever as diferentes fases do desenvolvimento pós-seminal. Para tanto, foram realizadas descrições associadas às estruturas externa e interna das sementes. As descrições morfológicas dos frutos e das sementes foram efetuadas em relação a forma, ao tamanho, a superfície, a micrópila e a forma e a localização do embrião. Para a descrição morfológica das plântulas, as sementes foram colocadas para germinar em meio de cultura Murashige & Skoog reduzido à metade da concentração e incubadas a temperatura de 25ºC, sendo descritas e ilustradas as plântulas normais e anormais. O fruto é uma vagem deiscente contendo de oito a 16 sementes achatadas, de tegumento testal, embrião axial e invaginado. A germinação das sementes é epígea e as plântulas fanerocotiledonares.

Caracterização morfológica de frutos, sementes e plântulas de Sesbania virgata (Cav.) Pers

A Sesbania virgataé uma espécie arbórea, pioneira e de ocorrência natural no Brasil. Pertence à família Leguminosae-Faboideae sendo recomendada para recuperação de áreas degradadas devido a sua rusticidade e capacidade de estabelecer simbiose com rizóbio. Mas, apesar de sua ampla distribuição, até o momento não havia uma descrição morfológica das estruturas de propagação e da planta na fase inicial de desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi descrever os caracteres morfológicos dos frutos, sementes e plântulas, bem como caracterizar o processo de germinação de Sesbania virgata. Para o estudo do fruto, os seguintes aspectos foram observados: tipo; cor; dimensões; textura e consistência do pericarpo; deiscência; e número de sementes por fruto. Os aspectos observados para as sementes foram: cor; dimensões; peso de 1000 sementes; textura e consistência dos tegumentos; forma; bordo, posição do hilo e de outras estruturas presentes e características do embrião. As plântulas foram caracterizadas em dois estádios. O estádio de plântula foi considerado quando os protófilos já estavam totalmente formados e de planta jovem, a partir do surgimento do 2° protófilo. Os elementos vegetativos descritos e ilustrados foram radícula, coleto, hipocótilo, cotilédones, epicótilo, protófilos e caule. O fruto de Sesbania virgata é um legume indeiscente medindo 5,8 cm e contendo de 2 a 6 sementes. A semente de Sesbania virgata é reniforme, endospérmica e desprovida do tegma, sendo que o hilo e o estrófíolo são facilmente distinguíveis. O eixo-embrionário encontra-se inserido aos cotilédones, sendo apical e invaginado papilonáceo. A germinação da semente é do tipo epígea. A plântula jovem apresenta protófilos compostos com 4 a 9 pares de folíolos pequenos opostos e glabros com peciolo e pulvino, e no ápice há uma pequena expansão laminar glabra. A radícula é sublenhosa, de cor branca ou marrom castanho.

Efeitos do estresse hídrico sobre o desempenho germinativo da semente de faveira (Clitoria fairchildiana R.A. Howard. - Fabaceae) de diferentes tamanhos

Clitoria fairchildiana R. Howard, vulgamente conhecida como faveira, é uma espécie arbórea utilizada na arborização e recomendada para recuperação de áreas degradada, pois é capaz de atuar como adubo verde. No entanto, há poucos estudos básicos para compreender seus atributos ecológicos e fisiológicos. Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo estudar as influências do tamanho da semente e de estresse hídrico sobre a germinação das sementes e vigor de plântulas de faveira. Foram usadas sementes pequenas, médias e grandes, postas para germinar em bandejas, com areia, sob condições de umedecimento de 25%, 50%, 75% e 100% da capacidade de retenção de água. A germinação não é afetada pelo tamanho da semente, mas sim pelo vigor, pois as sementes grandes e médias originam plântulas mais vigorosas. Água em excesso reduziu a porcentagem e a velocidade de germinação ao passo que, falta de água, reduziu o crescimento das plântulas.

Estudo enzimático da deterioração de sementes de Melanoxylon brauna submetidas ao envelhecimento natural e acelerado

Não há conhecimento específico para sementes florestais quanto aos processos metabólicos envolvidos durante o armazenamento, o que dificulta o estabelecimento de técnicas para sua conservação adequada. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a participação de enzimas do estresse oxidativo e metabolismo de lipídios durante o armazenamento ou envelhecimento acelerado. Sementes de brauna (Melanoxylon brauna - Leguminosae-Caesalpinoideae) foram envelhecidas naturalmente durante o armazenamento por 0, 3, 6, 9 e 12 meses em câmara fria e artificialmente (envelhecimento acelerado) durante 0, 24, 48, 72 e 96 horas, com objetivo de avaliar alterações na atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase e nos teores de lipídios. Para isso, foram realizados testes de germinação, avaliadas a atividade enzimática e quantificados os teores de lipídios no eixo embrionário e nos cotilédones. O envelhecimento natural e acelerado afetou de forma semelhante o comportamento das sementes de brauna, promovendo redução do vigor. Embora os efeitos dos dois tipos de envelhecimento afetassem igualmente a germinação, o envelhecimento artificial a 45 ºC por 72 horas simula adequadamente o comportamento enzimático manifestado pelas sementes armazenadas por 12 meses em câmara fria. Houve semelhante redução gradativa das reservas de lipídios em ambos os sistemas de envelhecimento, mas sem correlação entre o armazenamento natural e o envelhecimento acelerado.

Alterations in the lipid and soluble sugar content of melanoxylon brauna seeds during natural and accelerated ageing

The decay of seeds is irreversible and at best can only be delayed by applying techniques that reduce the velocity of the metabolic reactions involved. There is little information on the biochemistry of tropical forest tree seeds related to their storability. It was investigated the influence of the composition of lipids and soluble sugars of two storage compartments, the cotyledons and the embryonic axis, of Melanoxylon brauna Schot. (Leguminosae- Caesalpinioideae), a hardwood known as black brauna, seeds stored at 20 ºC for 0, 3, 6, 9 and 12 months (natural ageing) and for 0, 24, 48, 72 and 96 hours at 40 ºC (accelerated ageing). The levels of fatty acids and monosaccharides varied differentially in each of the embryo storage compartments. Changes in oligosaccharide levels were similar for both types of ageing, diminishing in both compartments. Ageing can be attributed to the significant decrease of oligosaccharides and the increase of glucose in both types of ageing and both embryo compartments.

Caracterização física e germinação de sementes de Senna macranthera

O desconhecimento sobre as características físicas de sementes de espécies florestais dificulta o desenvolvimento de metodologias para a sua avaliação e preservação. A Senna macranthera (Collad.) Irwin et Barn. é uma planta pioneira que pertence à família Leguminosae - Caesalpinioideae, conhecida popularmente como fedegoso e suas sementes possuem dormência tegumentar. Neste estudo foi realizada a caracterização física das sementes desta espécie em relação ao diâmetro médio de Sauter, esfericidade, densidade (real, aparente e bulk), porosidade da partícula, ângulo de repouso dinâmico e o peso de 1000 sementes (3,3 mm; 0,52; 1397,2 kg.m-³; 1371,9 kg.m-³; 884,4 kg.m-³; 1,81%; 10º e 41,05 g, respectivamente). Além disso, as sementes de S. macranthera foram acondicionadas em sacos de plástico e armazenadas em geladeira convencional a 5 ºC durante 280 dias e, periodicamente, foram realizadas análises de germinação e umidade. Para a quebra da dormência, as sementes foram escarificadas quimicamente por imersão em ácido sulfúrico concentrado durante 20 minutos. O teste de germinação indicou que as sementes se mantiveram viáveis durante o período analisado.

Physiological maturity of fruits and seeds of Poincianella pyramidalis (Tul.) L.P. Queiroz

The Leguminosae family is one of the most representative botanical families of the Caatinga, with 80 endemic species, highlighting the catingueira (Poincianella pyramidalis). The objective of this research work was to study the maturation process of P. pyramidalis seeds based on the physiological maturity. Five harvest of fruits and seeds were carried out, with 15 days interval each, in a period from July to September 2010. The harvests began 75 days after anthesis (d.a.a.) and lasted until 135 d.a.a. Fruits and seeds were subjected to the following assessments: size, moisture content, and dry mass of fruits and seeds; and germination and vigor of seeds (first count of germination, germination speed index, length and dry mass of seedling). Under the environmental conditions of municipality of Soledade, State of Paraiba, Northeast Brazil, the point of physiological maturity of P. pyramidalis seeds occurs at 125 d.a.a., when the maximum accumulation of dry mass is 1.993 g and moisture content is 21%. The ideal point of harvest is between 130 d.a.a and 135 d.a.a., before natural dehiscence, when the moisture content of seeds is between 13.0% and 5.0%.

Une phylogénie du grade des Caesalpinieae inférée à partir de marqueurs nucléaires et chloroplastiques

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Systematics and floral evolution of the Dialiinae (Caesalpinioideae), a diverse lineage of tropical legumes

Le clade Dialiinae représente l’une des premières lignées de la sous-famille Caesalpinioideae des Leguminosae. Il se compose de 17 genres (environ 90 espèces), avec des taxons qui sont répandus dans toutes les régions tropicales du monde. Morphologiquement, le groupe comprend un assemblage divers de taxons qui peut représenter une «phase expérimentale» dans l’évolution florale des légumineuses. Différents représentants du clade présentent de la poly-, mono-, et asymétrie, et semblent avoir subi un haut degré de perte d’organe, produisant, dans certains cas, des fleurs extrêmement réduites qui sont à peine reconnaissables comme appartenant à la famille des légumineuses. Afin d’obtenir une image plus claire de l’évolution florale du clade Dialiinae, une phylogénie bien résolue et bien soutenue est nécessaire. Dans le but de créer une telle phylogénie, un total de 37 échantillons d’ADN des Dialiinae a été séquencé pour deux régions chloroplastiques, soit rps16 et trnL. De plus, une étude morphologique complète a été réalisée. Un total de 135 caractères végétatifs et reproductifs a été évalué pour 79 espèces de Dialiinae et pour quatre groupes externes. Les analyses phylogénétiques ont d’abord été effectuées sur un groupe restreint de taxons pour lesquels les trois types de données étaient disponibles. Les nœuds fortement soutenus de cette phylogénie ont ensuite été utilisés comme contrainte pour une seconde analyse de parcimonie avec les données morphologiques d’un ensemble plus important de taxons. Les caractères morphologiques ont été optimisés sur l’un des arbres les plus parcimonieux de cette seconde analyse. Un certain nombre de nouvelles relations au niveau de l’espèce ont été résolues, créant une image plus claire quant à l’évolution de la forme florale dans le temps, particulièrement pour les genres Labichea et Dialium. En plus de leur morphologie florale mature diverse, les Dialiinae sont également très variables dans leur ontogénèse florale, affichant à la fois la perte et la suppression des organes, et présentant une variété de modes d’initiation d’organes. Afin de construire une image plus complète du développement floral et de l’évolution dans ce clade, l’ontogénèse florale de plusieurs espèces non documentées à ce jour a été étudiée. La série complète du développement a été compilée pour six espèces de Dialiinae; quatre de Dialium, ainsi que Poeppigia procera et Mendoravia dumaziana. Le mode et le moment de l’initiation des organes étaient pour la plupart uniforme pour toutes les espèces de Dialium étudiés. Tant pour ce qui est des gains ou des pertes d’organes chez Dialium, une tendance est apparente – l’absence d’organe abaxial. Que ce soit pour les sépales ou les étamines, les gains se produisent toujours en position médiane adaxiale, tandis que les étamines et les pétales perdus sont toujours les organes les plus ventraux. Les taxons étudiés ici illustrent le manque apparent de canalisation du développement observé chez les Caesalpinioideae. Cette plasticité ontogénétique est le reflet de la diversité morphologique au niveau des fleurs tel qu’observée dans l’ensemble de la sous-famille. Une des espèces de Dialiinae, Apuleia leiocarpa, produit une inflorescence andromonoïque, une caractéristique qui est unique en son clade et rare dans les légumineuses dans son ensemble. La microscopie optique et électronique ont été utilisées pour entreprendre une étude détaillée de la morphologie florale de ce taxon. On a constaté que tandis que les fleurs hermaphrodites produisent un seul carpelle et deux étamines, les fleurs staminées produisent trois étamines sans toutefois montrer signe de développement du carpelle. Les inflorescences semblent produire près de quatre fois plus de fleurs staminées que de fleurs hermaphrodites, lesquelles occupent toujours la position centrale de l’inflorescence cymeuse. Ce ratio élevé mâle/bisexuel et la détermination précoce du sexe chez Apuleia sont rares chez les Caesalpinioideae, ce qui suggère que l’andromonoecie se développe dans ce genre comme un moyen d’accroître la dispersion du pollen plutôt qu’en réponse à des limitations de ressources.

Studies on the isolation and characterization of flavones and triterpenoids from a few plants

In the present scenario, there is an increasing demand for natural products in food industry, pharmaceuticals, cosmetics and agricultural sectors. In this context phytochemical study to identify newer chemicals has got great relevance. Phytochemical studies have become more reliable and encouraging with the development of modern analytical techniques.In the present work the leaves of Piper colubrinum (Piperaceae), aerial parts of Mussaenda fiondosa (Rubiaceae) and Humboldtia vahliana (Leguminosae) and the pericarp of fruits of Artocarpus heterophyllus (Moraceae) were investigated for their secondary metabolites. The major compounds isolated belong to the groups of flavonoids and triterpenoids.Naturally occurring flavonoids have been used widely in chemotaxonomic studies of plants. Flavones and flavonols constitute a group of biosynthetically related natural products. No universal function has been established for flavones and flavonols in plants. However, many functions in individual plants have been demonstrated. These include protection of plants from ultraviolet light, insects and pests; pollinator attractants; antioxidants; plant hormone controllers; enzyme inhibitors and allelopathic agents. Flavonoids are attracting the attention of medical scientists in recent years because of their anticarcinogenic, antiallergic and antiinflammatory properties. The recent discovery that flavonoids are involved in the process of nitrogen fixation in plants also opens the way for agricultural application of these constituents.Triterpenoids are another class of compounds that are ubiquitous in plants. Some triterpenoids present in the latex and resins of plants are believed to be involved in chemical defence against pathogens and herbivores. Triterpenoids possess various biological properties including anti-inflammatory, antifeedant, pesticidal, fungitoxic and antimicrobial activities. Triterpenoids with cytotoxic activity and inhibitory effect on seed germination are also known.

Protease inhibitor from Moringa oleifera with potential for use as therapeutic drug and as seafood preservative

Protease inhibitors are well known to have several applications in medicine and biotechnology. Several plant sources are known to return potential protease inhibitors. In this study plants belonging to different families of Leguminosae, Malvaceae, Rutaceae, Graminae and Moringaceae were screened for the protease inhibitor. Among them Moringa oleifera, belonging to the family Moringaceae, recorded high level of protease inhibitor activity after ammonium sulfate fractionation. M. oleifera, which grows throughout most of the tropics and having several industrial and medicinal uses, was selected as a source of protease inhibitor since so far no reports were made on isolation of the protease inhibitor. Among the different parts of M. oleifera tested, the crude extract isolated from the mature leaves and seeds showed the highest level of inhibition against trypsin. Among the various extraction media evaluated, the crude extract prepared in phosphate buffer showed maximum recovery of the protease inhibitor. The protease inhibitor recorded high inhibitory activity toward the serine proteases thrombin, elastase, chymotrypsin and the cysteine