Chlorophyll fluorescence parameters in populations of two legume trees: Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville (Mimosoideae) and Cassia ferruginea (Schrad.) Schrad. ex DC. (Caesalpinoideae)

The aim of this study was to investigate the photosynthetic performance in populations of two legume tree species, Stryphnodendron adstringens (Mimosoideae), typical from Cerrado, and Cassia ferruginea (Caesalpinoideae) from the Atlantic Rain Forest. The photosynthetic traits were assessed by measures of chlorophyll fluorescence in progenies of naturally pollinated plants from three populations of S. adstringens and a population of C. ferruginea. Plants of S. adstringens growing under similar conditions of C. ferruginea plants demanded higher light values for photosynthesis saturation, 600 µmol.m-2.s-1 and 350 µmol.m-2.s-1 respectively, and showed higher intrinsic photosynthetic efficiency of photosystem II, Fv/Fm of 0.814 versus 0.783 in C. ferruginea. The highest values of Fv/Fm observed in S. adstringens can explain the highest electron transport rates (ETR) obtained for this species. No significant differences were found among progenies from different C. ferruginea trees nor among populations of S. adstringens, and only in few cases, variation among progenies within populations were found for S. adstringens plants. The fact that fluorescence parameters distinguished species but not populations or most of progenies may be related to low intraspecific genetic variation of these chlorophyll fluorescence traits or due to lack of expression on genetic differences in plants under no stressful conditions.

Sinopse de Huberia DC. (Melastomataceae: Merianieae)

Aborda-se a taxonomia de Huberia, sendo reconhecidas 16 espécies distribuídas de modo disjunto na costa brasileira e nos Andes, do sul do Equador ao noroeste do Peru. São fornecidos descrição e posição sistemática do gênero, chave analítica, e citação dos tipos nomenclaturais, sinonímia, comentários sobre afinidades taxonômicas, distribuição geográfica, breve descrição de hábitat, nomes vulgares e lista das coleções botânicas de cada espécie.

Palinotaxonomia das espécies de Passiflora L. subg. Decaloba (DC.) Rchb. (Passifloraceae) no Sudeste do Brasil

O estudo palinotaxonômico de oito espécies de Passiflora L. subg. Decaloba (DC.) Rchb. (Passifloraceae) teve como objetivo contribuir para a caracterização, circunscrição e delimitação desse subgênero na região Sudeste do Brasil. Os grãos de pólen foram acetolisados, medidos, descritos e ilustrados sob microscopia de luz. Para observar detalhes da superfície e da abertura, grãos de pólen não acetolisados foram analisados em microscópio eletrônico de varredura (MEV) e, em seguida, eletromicrografados. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados, de acordo com o tamanho da amostra. As espécies analisadas neste estudo possuem grãos de pólen grandes ou médios, isopolares, prolato-esferoidais, esferoidais ou subprolatos, 12-colporados, 12-colpados para P. suberosa L. ou 6-colporados, com pseudopérculos, exina heteroreticulada. Foi confeccionada uma chave para a identificação das espécies estudadas com base em dados polínicos.

Polinização de Cambessedesia hilariana (Kunth) DC. (Melastomataceae): sucesso reprodutivo versus diversidade, comportamento e freqüência de visitas de abelhas

A fenologia reprodutiva, a biologia da polinização e o sistema de reprodução de Cambessedesia hilariana foram estudados em uma população rupícola em Vinhedo, São Paulo, sudeste do Brasil. Essa espécie apresenta pico de floração entre outubro e dezembro, com alta produção de flores por dia. A antese se inicia por volta das 7:00 h com o afastamento das pétalas, seguida pela disposição em grupo dos elementos reprodutivos na parte inferior da flor. O recurso disponível é o pólen, liberado por vibrações realizadas pelas abelhas. O estigma é receptivo e o pólen é viável, ambos durante cerca de 60 horas. A frutificação em condições naturais (70%) assemelha-se à obtida por meio de polinizações cruzadas manuais (74%) sendo maiores que as porcentagens obtidas em flores autopolinizadas manualmente (12,5%), porém não há indícios de reações de autoincompatibilidade nos tubos polínicos. Os principais polinizadores são Bombus morio, Centris sp., Centris cf. nitens, Euglossa cordata e Xylocopa sp. O visitante mais freqüente é Centris sp. (50,71%), contudo suas visitas resultam nas menores taxas de formação de frutos e sementes quando comparadas às taxas resultantes de visitas das outras espécies de abelhas. Altas taxas de frutificação e formação de sementes em C. hilariana parecem estar relacionadas à diversidade de abelhas, ao comportamento de forrageio, à capacidade de transporte de pólen e à freqüência de visitas ao longo do período de floração, bem como ao sistema reprodutivo que favorece a xenogamia.

Flowering phenology, seed set and arthropod guilds in Trichogoniopsis adenantha (DC) (Asteraceae) in south-east Brazil

and glades. This species blooms throughout the year, attracting arthropods of various guilds, including herbivores, pollinators and predators. In this study, done over a two year period, we described the phenology of T. adenantha and assessed the seasonal variation in arthropod numbers of different guilds. We also determined the periods of lowest and highest seed set. T. adenantha population showed a peak in flowering in March-April (rainy season) with greater production of achenes in December-April. April and October had respectively highest and lowest number of fertilized, undamaged ovules, and this pattern is possibly related with population dynamics of pollinators and herbivores. In August, which was the period of greatest damage to the stigma (by geometrid larvae), there was a positive relationship between the proportion of unfertilized ovules and flowers with damaged stigma, suggesting that floral herbivory may affect reproduction in T. adenantha. We discuss the complex dynamics of the beneficial and harmful interactions between arthropods and the host plant.

Sinopse de Bauhinia sect. Pauletia (Cav.) DC. (Leguminosae: Caesalpinioideae: Cercideae) no Brasil

Este trabalho apresenta chave para identificação, sinonímia sumária e comentários sobre taxonomia para dezenove táxons (dezoito espécies e uma subespécie) do gênero Bauhinia sect. Pauletia pertencentes às séries Aculeatae, Acuminatae, Ariaria, Pentandrae e Perlebia. A distribuição das espécies nativas foi plotada em três mapas. Duas pranchas, ilustrativas de Bauhinia aculeata e de B. tarapotensis, são apresentadas.

Mobilização de água e conservação da viabilidade de embriões de sementes recalcitrantes de ingá (Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T. D. Pennington)

Sementes anidrobióticas (ortodoxas) podem ter seu teor de água reduzido a valores suficientemente baixos para minimizar o metabolismo e, dessa forma, manter a viabilidade por períodos prolongados. Sementes não-anidrobióticas (recalcitrantes) não perdem sua viabilidade desde que o teor de água seja mantido acima de determinados valores em que a quantidade da água ainda é elevada para manter o metabolismo ativo; no entanto, a longevidade dessas sementes é relativamente baixa. No presente trabalho procurou-se manter o teor de água dos embriões de ingá por meio do armazenamento em soluções de polietileno glicol 6000 (PEG), com potencial hídrico conhecido e pré-estabelecido, visando a prolongar a longevidade. Os resultados indicaram que embriões mantidos em substrato com solução de PEG a -2,4 MPa apresentaram germinação superior a 80% aos 90 dias de armazenamento a 10 ºC, enquanto os armazenados em substrato umedecido com água pura (0 MPa), na mesma temperatura, apresentaram germinação inferior a 60%.

Application of cerium oxide thin films grown by atomic layer deposition for soot removal

The objective of the thesis is to study cerium oxide thin films grown by the atomic layer deposition (ALD) for soot removal. Cerium oxide is one of the most important heterogeneous catalysts and can be used in particulate filters and sensors in a diesel exhaust pipe. Its redox/oxidation properties are a key factor in soot oxidation. Thus, the cerium oxide coating can help to keep particulate filters and sensors clean permanently. The literature part of the thesis focuses on the soot removal, introducing the origin and structure of soot, reviewing emissions standards for diesel particulate matter, and presenting methods and catalysts for soot removal. In the experimental part the optimal ALD conditions for cerium oxide were found, the structural properties of cerium oxide thin films were analyzed, and the catalytic activity of the cerium oxide for soot oxidation was investigated. Studying ALD growth conditions of cerium oxide films and determining their critical thickness range are important to maximize the catalytic performance operating at comparatively low temperature. It was found that the cerium oxide film deposited at 300 °C with 2000 ALD cycles had the highest catalytic activity. Although the activity was still moderate and did not decrease the soot oxidation temperature enough for a real-life application. The cerium oxide thin film deposited at 300 °C has a different crystal structure, surface morphology and elemental composition with a higher Ce3+ concentration compared to the films deposited at lower temperatures. The different properties of the cerium oxide thin film deposited at 300 °C increase the catalytic activity most likely due to higher surface area and addition of the oxygen vacancies.

Morfologia e anatomia foliar de três morfotipos de Marcetia taxifolia (A. St.-Hil.) DC. (Melastomataceae) na Serra do Cipó, MG

Nos campos rupestres da Serra do Cipó, MG, é possível distinguir morfotipos de M. taxifolia com intenso polimorfismo. Os objetivos deste estudo foram caracterizar e interpretar comparativamente a morfologia e a anatomia foliar de três morfotipos em condições de campo e cultivados, relacionando os fenótipos com variações ambientais. Os morfotipos foram denominados "Rosa", "Branco" e "Rosa Cristal" devido à cor das flores e ao aspecto do solo. Foram medidos no campo: altura da planta, área da copa, diâmetro da base caulinar e número de eixos caulinares. Em casa de vegetação, sementes de cada morfotipo germinaram em seu solo de origem e no dos outros dois morfotipos. Lâminas histológicas permanentes e temporárias de folha foram feitas para estudo anatômico. Os parâmetros mais significativos foram altura das plantas, número de caules e área foliar, que nas plantas do campo apresentaram-se maior no morfotipo "Branco" e menores no "Rosa Cristal". O número de eixos caulinares foi significativamente maior em "Rosa Cristal". Marcetia taxifolia apresenta grande plasticidade fenotípica, evidenciada pela heterogeneidade encontrada nos três morfotipos estudados, no campo e em casa de vegetação. A maior divergência ocorreu entre os morfotipos "Rosa Cristal" e "Branco". A plasticidade da espécie é pouco refletida em nível anatômico, sendo as variações encontradas, insuficientes para diferenciar os morfotipos. Fatores ambientais, como a composição química do solo, especialmente as concentrações de ferro e alumínio, e a disponibilidade hídrica foram os principais fatores que influenciaram as divergências relatadas.

Population structure of Eschweilera coriacea (DC.) S. A. Mori in forest fragments in eastern Brazilian Amazonia

The population structure of a common canopy tree was examined in three sites to investigate the possible effects of forest fragmentation in eastern Amazonia. Evidence for the escape hypothesis of differential seed/seedling survival was evaluated. Two 1 ha plots were established at each site and all individuals of Eschweilera coriacea (DC.) S. A. Mori over 1 m tall were tagged, measured and mapped. Smaller individuals were recorded in the same way within subplots. Mature individuals were abundant at all sites with densities of 32-52 ha-1. The species exhibited substantial regeneration, although total population density varied fourfold among sites (1,256-4,805 individuals ha-1). Overall, juveniles were clumped while adults were randomly distributed. The difference between the dispersion pattern of adults and juveniles supported the escape hypothesis. However, no difference in population structure among sites could be related to the forest fragmentation.

Sementes recalcitrantes: intolerantes a baixas temperaturas? Embriões recalcitrantes de Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T. D. Penn. toleram temperatura sub-zero

Sementes recalcitrantes são intolerantes à dessecação e a baixas temperaturas, que são as principais formas de conservação de sementes e, portanto, são de difícil armazenamento. Inga vera subsp. affinis produz sementes denominadas recalcitrantes, uma vez que não toleram redução do teor de água para valores inferiores a 35%. Neste trabalho é demonstrada a tolerância desses embriões a temperatura de -2 ºC. Embriões de I. vera de diferentes estádios de maturação foram armazenados por até 45 dias nas temperaturas de 8 ºC a -18 ºC, com ou sem secagens prévias até -4,0 e -6,0 MPa. Os resultados permitiram observar que, embora nenhum tratamento tenha proporcionado resistância à temperatura de -18 ºC, a secagem dos embriões maduros a -4 MPa proporcionou maior tolerância à redução de temperatura até níveis de congelamento da água (-2 ºC).

Variabilidade morfológica foliar de Miconia sellowiana (DC.) Naudin (Melastomataceae) em diferentes fitofisionomias no Estado do Paraná

Este estudo investigou a morfologia foliar de Miconia sellowiana, ocorrente em quatro diferentes fitofisionomias: Estepe Gramíneo-Lenhosa (EGL), Floresta Ombrófila Densa Montana (FODM), Floresta Ombrófia Mista (FOM) e Floresta Ombrófila Densa Alto-Montana (FODAM), no Estado do Paraná, Brasil. Ramos de seis indivíduos de cada fitofisionomia foram coletados, sendo selecionadas 20 folhas por indivíduo. A área foliar, massa seca foliar, área foliar específica, densidades de tricomas e de estômatos, espessura da cutícula, espessura total e dos tecidos da lâmina foliar foram analisados. As características morfológicas foliares variaram significativamente para os parâmetros analisados. As folhas de M. sellowiana da EGL e FODAM apresentaram características mais xeromórficas, com os maiores valores médios para densidade estomática e de tricomas, maiores espessuras da cutícula da face adaxial, do parênquima esponjoso e espessura total da lâmina e os menores valores médios para a área e massa seca foliar e área foliar específica. A análise de variância e a análise dos componentes principais detectaram um gradiente de mesofilia/xeromorfia entre as quatro fitofisionomias: FOM>FODM>EGL>FODAM. Aparentemente, as diferenças encontradas estão associadas com vários fatores ambientais, principalmente com as características do solo e a intensidade luminosa.

Morphology and histochemistry of glandular trichomes of Cordia verbenacea DC. (Boraginaceae) leaves

The objective of this work was to study, using light and fluorescence microscopy and scanning electron microscopy, the morphology and secretory products of glandular trichomes of Cordia verbenacea DC. (Boraginaceae), known as 'baleeira', a species used in folk medicine as anti-inflammatory, analgesic, anti-ulcerogenic and healing agent. Two classes of glandular trichomes were recognized, globular and reniform. A morphological study of the secretory head and the characterization of the secretory product are also presented. Secretory products of globular trichomes consisted of essential oils, whereas reniform trichomes consisted basically of phenolic compounds such as flavonoids. No pre-established regions for releasing secretory products were found.

Antioxidant and free radical scavenging effects in extracts of the medicinal herb Achyrocline satureioides (Lam.) DC. ("marcela")

Achyrocline satureioides (Lam.) DC. (Compositae) is a medicinal herb used in Argentina, Uruguay, Brazil and Paraguay for its choleretic, antispasmodic and hepatoprotective properties. The presence of the flavonoid quercetin and its derivatives, and of different phenolic acids such as caffeic, chlorogenic and isochlorogenic acids in the aerial parts of this plant has led us to study the antioxidant activity of its extracts using different bioassays. The inhibition of luminol-enhanced chemiluminescence by the aqueous and methanolic extracts was used to show that their total reactive antioxidant potential index (TRAP; in µM Trolox equivalents) was 91.0 ± 15.4 and 128.1 ± 20.1 µM, respectively, while the total antioxidant reactivity index (TAR) was calculated to be 1537 ± 148 and 1910 ± 171 µM. Only the methanolic extract was capable of reducing iron (II)-dependent DNA damage. Lipid peroxidation was assessed by two different methods. The aqueous extract reduced hydroperoxide-initiated chemiluminescence in rat liver homogenates at all concentrations in a dose-dependent manner, with a calculated IC50 = 225 µg/ml, while the methanolic extract was only effective at higher concentrations (100 and 1000 µg/ml). Both aqueous and methanolic extracts were capable of reducing the production of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in rat liver homogenates, with an IC50 >1000 µg/ml. The results obtained suggest that the extracts of A. satureioides possess significant free radical scavenging and antioxidant activity in vitro, a fact that should encourage future in vivo studies.

Evaluation of the antiedematogenic activity of artemetin isolated from Cordia curassavica DC

The species Cordia curassavica (Boraginaceae), known popularly as "erva baleeira", is used in folk medicine for the treatment of several inflammatory processes and as a healing agent. The objective of the present study was to evaluate the antiedematogenic activity of crude dichloromethane extracts of Cordia curassavica and of the artemetin-enriched fraction. The crude extract and artemetin fraction were tested in the model of carrageenin-induced paw edema in male Swiss mice (25-30 g). The crude dichloromethane extract (300 and 1000 mg/kg, po, N = 6) showed significant antiedematogenic activity, reducing the edema by 42, 57 and 45% and 46, 62 and 69%, 3, 4 and 5 h after carrageenin administration, respectively. Indomethacin (10 mg/kg, po, N = 6) reduced the edema by 45 and 48%, after 4 and 5 h, but the artemetin-enriched fraction (30, 100 and 300 mg/kg, po, N = 6) had no activity. The dichloromethane extract (300 and 1000 mg/kg, po, N = 6) also showed antinociceptive activity by reducing acetic acid-induced writhing in mice from 37.1 ± 2.28 (control) to 17.3 ± 1.34 and 13.2 ± 1.44, respectively, but had no activity in the hot-plate test.