Fotoperíodo, temperatura e reguladores vegetais na germinação de sementes de Passiflora cincinnata Mast.

A espécie Passiflora cincinnata Mast., pertencente à família Passifloraceae, é silvestre e popularmente conhecida como maracujá-do-mato, sendo considerada importante na produção de porta-enxertos, uma vez que é tolerante à seca, a doenças causadas por bactérias e a nematóides, além de poder ser utilizada em programas de melhoramento genético. O trabalho teve como objetivos estudar o efeito da luz e da temperatura e a interação entre temperatura e reguladores vegetais na germinação de sementes de Passiflora cincinnata Mast. Foi constituído de três experimentos: no primeiro, estudou-se o efeito da luz e da temperatura na germinação de sementes; no segundo, o efeito de diferentes concentrações dos reguladores vegetais GA4+7 + N-(fenilmetil)-aminopurina na germinação das sementes e, no terceiro, a interação entre temperatura e reguladores vegetais na germinação das sementes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado para todos os experimentos e os dados foram submetidos à análise de variância e comparação das médias pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade. É possível observar que a luz exerce efeito inibitório sobre a germinação das sementes, e que os reguladores vegetais, GA4+7 + N-(fenilmetil)-aminopurina, são eficientes na superação da dormência, além de ampliarem os limites de temperatura da germinação. A temperatura alternada 20-30ºC mostra-se a mais adequada para a germinação de sementes dessa espécie.

Germinação de sementes de Passiflora setacea e dormência induzida pelo armazenamento

Objetivou-se nesse trabalho avaliar a germinação inicial de sementes de Passiflora setacea DC com diferentes níveis de umidade e após a conservação sob diferentes temperaturas. Foram utilizados tratamentos pré-germinativos com nitrato de potássio (KNO3) e ácido giberélico (GA3). A germinação foi conduzida em papel germitest embebido em água. O teste de tetrazólio foi empregado para verificar a viabilidade das sementes após os períodos de armazenamento. Foi possível verificar que: (i) as sementes de P. setacea podem ser desidratadas até atingir, aproximadamente 4,7% de água (base úmida) sem perda da capacidade de germinação; (ii) o armazenamento de sementes com baixo teor de água, a baixas temperaturas pode induzir a dormência de sementes de P. setacea; (iii) a dormência é superada pelo tratamento das sementes com ácido giberélico, até o quinto mês de armazenamento; (iv) as sementes conservadas sob temperaturas subzero apresentaram maior porcentagem de viabilidade em relação às armazenadas a 4 °C. Diante destes resultados, pode-se concluir que sementes de P. setacea podem ser conservadas por até 8 meses, sob baixas temperaturas, a -20 ou -196 °C, pois mantêm os padrões mínimos de viabilidade estabelecidos internacionalmente.

Coevolution of Heliconius spp. and Passiflora spp. : a phylogenetic comparison

Although a substantial amount of research has been done on all aspects ofHeliconius biology and their ecological interactions with Passiflora, there has not hitherto been a phylogenetic examination of this association for coevolution. To test the HeliconiuslPassilfora association for coevolutionary congruence, phylogenies for each group were established and compared. The phylogeny for 14 species ofHeliconiinae from Costa Rica was based on combined sequence data from rRNA ITS 2 and partial EF-1a gene regions. For the Passifloraceae, 17 host plant species were utilized to establish a phylogeny based on tRNALeucine and ITS 1/5.8S1 ITS 2 sequence data. The phylogenies for both groups were largely in agreement with current classification (for Passifloraceae) and previously established phylogenies. Associations with the large subgenera Passiflora and Decaloba correspond with the two major Advanced Radiation groups in Heliconius. Although strict congruence above subgenus level was not observed, broad scale congruence was evident. One main host shift as well as other possible explanations for lack of strict congruence are suggested.

X-ray diffraction studies of muscle : observations on the anterior byssus retractor muscle of Mytilus edulis and the insect flight muscle from Sarcophaga bullata

The interfilament spacing of the anterior byssus retractor muscle from Mytilus edulis was studied as the muscle was extended. It was found that variations in this spacing were very small and consistent with the hypothesis that the interfilament spacing was independent of the extension of the muscle. It was observed that the interfilament spacing was dependent on the osmolarity of the bathing medium. In concentrated solutions of the artificial seawater, the interfilament spacing decreased; while in dilute solutions of artificial seawater, it was observed that the interfilament spacing was increasing. X-ray diffraction patterns were obtained from fresh, and glutaraldehyde fixed, specimens of insect flight muscle from Sarcophaga bullata. There patterns were in general agreement with previous X-ray diffraction studies of insect flight muscle. A reflexion G at 93A was observed and interpreted as arising from diffraction in the mitochondria. Specimens of dried insect flight muscle produced a diffraction pattern consisting of arc and ring reflexions. This was interpreted as suggesting an ordered arrangement of cristae, in the mitochondria from these muscles.

Oxygen isotope ratios in the shell of Mytilus edulis: archives of glacier meltwater in Greenland?

Melting of the Greenland Ice Sheet (GrIS) is accelerating and will contribute significantly to global sea level rise during the 21st century. Instrumental data on GrIS melting only cover the last few decades, and proxy data extending our knowledge into the past are vital for validating models predicting the influence of ongoing climate change. We investigated a potential meltwater proxy in Godthåbsfjord (West Greenland), where glacier meltwater causes seasonal excursions with lower oxygen isotope water (δ18Ow) values and salinity. The blue mussel (Mytilus edulis) potentially records these variations, because it precipitates its shell calcite in oxygen isotopic equilibrium with ambient seawater. As M. edulis shells are known to occur in raised shorelines and archaeological shell middens from previous Holocene warm periods, this species may be ideal in reconstructing past meltwater dynamics. We investigate its potential as a palaeo-meltwater proxy. First, we confirmed that M. edulis shell calcite oxygen isotope (δ18Oc) values are in equilibrium with ambient water and generally reflect meltwater conditions. Subsequently we investigated if this species recorded the full range of δ18Ow values occurring during the years 2007 to 2010. Results show that δ18Ow values were not recorded at very low salinities (< ~ 19), because the mussels appear to cease growing. This implies that Mytilus edulis δ18Oc values are suitable in reconstructing past meltwater amounts in most cases, but care has to be taken that shells are collected not too close to a glacier, but rather in the mid-region or mouth of the fjord. The focus of future research will expand on the geographical and temporal range of the shell measurements by sampling mussels in other fjords in Greenland along a south–north gradient, and by sampling shells from raised shorelines and archaeological shell middens from prehistoric settlements in Greenland.

Ethylene and polyamine interactions in morphogenesis of Passiflora cincinnata: effects of ethylene biosynthesis and action modulators, as well as ethylene scavengers

Ethylene is a plant hormone that is of fundamental importance to in vitro morphogenesis, but in many species, it has not been thoroughly studied. Its relationship with polyamines has been studied mainly because the two classes of hormones share a common biosynthetic precursor, S-adenosylmethionine (SAM). In order to clarify whether competition between polyamines and ethylene influences in vitro morphogenetic responses of Passiflora cincinnata Mast., a climacteric species, different compounds were used that act on ethylene biosynthesis and action, or as ethylene scavengers. Treatment with the ethylene inhibitor, aminoethoxyvinylglycine (AVG) caused a greater regeneration frequency in P. cincinnata, whereas treatment with the ethylene precursor, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic-acid (ACC) lessened regeneration frequencies. The data suggested that levels of polyamines and ethylene are not correlated with morphogenic responses in P. cincinnata. It was ascertained that neither the absolute ethylene and polyamine levels, nor competition between the compounds, correlated to the obtained morphogenic responses. However, sensitivity to, and signaling by, ethylene appears to play an important role in differentiation. This study reinforces previous reports regarding the requirement of critical concentrations and temporal regulation of ethylene levels for morphogenic responses. Temporal regulation also appeared to be a key factor in competition between the two biosynthetic pathways, without having any effects on morphogenesis. Further studies investigating the silencing or overexpression of genes related to ethylene perception, under the influence of polyamines in cell differentiation are extremely important for the complete understanding of this process.

A novel regeneration system for a wild passion fruit species (Passiflora cincinnata Mast.) based on somatic embryogenesis from mature zygotic embryos

The objective of the present work was to induce somatic embryogenesis from zygotic embryos of Passiflora cincinnata Masters. Zygotic embryos formed calli on media with different concentrations of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 4.5 mu M benzyladenine (BA) after 30 days of in vitro culture. A concentration of 18.1 mu M 2,4-D resulted in the largest number of somatic embryos. Embryogenic calli were yellowish and friable, forming whitish proembryogenic masses. Morphologically, embryogenic cells were small and had large nuclei and dense cytoplasm, whereas non-embryogenic cells were elongated, with small nuclei and less dense cytoplasm. Calli cultured under white light on basal Murashige and Skoog`s medium with activated charcoal produced embryos in all developmental stages. There were differences among the treatments, with some leading to the production of calli with embryos and some only to callus formation. Some abnormalities were associated with somatic embryos, including fused axes, fused cotyledons and polycotyledonary embryos. Production of secondary somatic embryos occurred in the first cycle of primary embryo development. Secondary embryos differentiated from the surface of the protodermal layer of primary embryos with intense cell proliferation, successive mitotic divisions in the initial phase of embryoid development, and a vascular system formed with no connection to the parental tissue. This secondary embryogenic system of P. cincinnata is characterized by intense proliferation and maintenance of embryogenic competence after successive subcultures. This reproducible protocol opens new prospects for massive propagation and is an alternative to the current organogenesis-based transformation protocol.

Relações evolutivas entre Passiflora actinia Hooker e Passiflora elegans masters (Passifloraceae)

Em estudos prévios sobre a filogenia de Passiflora, as espécies P. actinia e P. elegans destacaram-se pela sua grande similaridade genética, apesar de sua classificação em séries taxonômicas distintas. As duas espécies apresentam distribuição geográfica muito diferente. Enquanto P. actinia é encontrada em áreas de Mata Atlântica desde o estado do Espírito Santo até o Rio Grande do Sul (RS), P. elegans está restrita ao RS e a poucas regiões limítrofes. Para melhor avaliar as relações evolutivas entre estas duas espécies foram realizadas coletas intensivas em todo o estado e desenvolvidos testes quanto às seqüências dos espaçadores intergênicos cloroplasmáticos trnL-trnF e psbA-trnH, e dos espaçadores transcritos dos genes ribossomais nucleares ITS de plantas de diferentes localidades. As análises revelaram uma baixa variabilidade intraespecífica, e evidenciaram um perfil genético próprio a cada espécie. Nas comparações interespecíficas, foram utilizadas seqüências de espécies do subgênero (Passiflora) estudadas previamente, pertencentes às séries Simplicifoliae e Lobatae, as mesmas de P. actinia e P. elegans, respectivamente. Nos três marcadores as menores distâncias genéticas encontradas foram entre estas duas espécies, sugerindo o pouco tempo de divergência entre elas. Estas comparações não mostraram diferenças marcantes nas diversidades dentro e entre as duas séries, indicando similaridade genética entre elas Apesar da intensa amostragem realizada na área limítrofe das distribuições de P. actinia e P. elegans, somente foi encontrado um híbrido entre as duas. Além do fenótipo morfológico intermediário, o híbrido pôde ser reconhecido através das suas características genéticas, o espaçador nuclear ITS apresentando padrão aditivo nos sítios variáveis destas duas espécies; as seqüências dos marcadores cloroplasmáticos foram iguais às de P. actinia, indicando que esta é a espécie doadora deste genoma. Os padrões genéticos e geográficos destas duas espécies sugerem que o processo de especiação que se desenvolveu entre as duas seja recente e tenha ocorrido em alopatria, estando provavelmente ligado aos eventos geológicos do Holoceno que influenciaram a migração da Mata Atlântica no RS. A investigação das características abióticas das regiões de ocorrência das espécies não apresentou grandes dissimilaridades, podendo indicar que a atual segregação espacial deva-se à fragmentação florestal ou que haja exclusão competitiva entre elas, pois apresentam nichos ecológicos muito semelhantes.

Ecologia da polinização de Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae)

Passiflora suberosa Linnaeus (Passifloraceae), uma espécie de maracujá nativa no Rio Grande do Sul, é estudada em relação à biologia reprodutiva e ao processo de polinização. As avaliações são realizadas em populações cultivadas de P. suberosa presentes em áreas urbanas no Munícipio de Porto Alegre, RS. Aspectos concernentes à biologia floral foram avaliadas em uma população do Campus do Vale(UFRGS). A observação e coleta dos visitantes florais foi realizada em um jardim residencial, no bairro Passo da Areia. Avalia-se o sistema reprodutivo de P. suberosa em condições de campo através de três tratamentos: xenogamia, autogamia espontânea e autogamia manual. Um grupo de flores é marcado e deixado em condições naturais(controle) para se observar a formação de frutos. O padrão de produção e o volume de néctor produzido foram observados em flores isoladas e amostradas a cada duas horas das 8 as 18 horas. O efeito provocado pela remoção intermitente de néctar foi avaliado nas mesmas flores. A quantidade diária de néctar produzida foi avaliada utilizando-se um novo conjunto de flores a cada amostragem Para verificar o padrão de disponibilização diária de pólen, amostrou-se flores isoladas a cada 30 minutos, das 7 às 14 horas. Similarmente, flores não isoladas foram avaliadas para determinar quanto tempo o pólen permanece disponível na presença dos visitantes florais.A receptividade do estigma foi testada in vivo, por meio de polinização manual em flores emasculadas, das 8 até às 18 horas. Os visitantes florais foram monitorados de dezembro de 2001 a novembro de 2002.Observações seguidas de coleta foram realizadas a cada quinze dias, no período entre as 8 e as 14 horas. Nessas ocasiões, as flores abertas foram contadas e registrava-se a posição das pétalas, anteras e estigmas. Os visitantes florais foram observados em relação a hora da visita, contato com anteras e/ou estigmas, partes do corpo que contava as estruturas reprodutivas, presença de pólen no corpo e taxa de visita Os grãos de pólen aderidos no dorso dos insetos foram montados em lâminas microscópicas e analisadas em laboratório. Os resotados indicam que P. suberosa é autocompatível, entretanto a autofecundação espontânea não parece ser freqüente devido a posição das anteras e estigmas na flor. O polén não é disponibilizado de forma gradual, devido ao fato das cinco anteras de uma mesma flor tornarem-se deiscentes em tempos diferentes, desde a abertura da flor até o final da manhã, período em que todo o pólen está disponível. O número de flores com estigmas receptivos na população variou durante o dia, sendo o período entre 10 e 15 horas aquele em que se observou o maior número de flores receptivas. As flores P. suberosa já abriram com algum néctar disponível e continuaram produzindo. As 10 horas observou-se o volume máximo de néctar produzido durante o dia. As folhas foram visitadas principalmente por Polybia ignobilis, Pachodynerus guadulpensis, Polistes versicolor, Polistes cavapytiformis (Vespidae), por Augochloropsis sp. e Augochlorella ephyra (halictidae) e por Apis mellifera(Apidae). Ainda que todos os visitantes florais amostrados possam polinizar as flores, Polybia ignobilis, dado os seus atributos morfológicos, padrão comportamental de forrageio e a grande quantidade de pólen amostrada sobre a região dorsal do tórax, foi aquela que efetivamente contribuiu para a polinização da população de P. suberosa estudada.