Variação floral e biologia reprodutiva de Manettia cordifolia Mart. (Rubiaceae)

Rubiaceae é a maior família que contém espécies distílicas dentre as Angiospermas. A distilia nessas espécies pode apresentar variações de diferentes formas e graus, originando derivações como homostilia, monomorfia e dioicia. Este estudo tem objetivo de descrever a biologia floral, a polinização e o sistema reprodutivo de Manettia cordifolia Mart. O estudo foi realizado na Estação Ecológica do Panga e margens do Rio Uberabinha (Uberlândia, MG) e complementado com observações de material botânico depositado em herbários. Manettia cordifolia é uma liana com flores tipicamente ornitóflias. Seu polinizador principal foi o beija-flor Phaetornis pretrei. A espécie não foi considerada distílica, apesar de estar dentro de gênero considerado distílico. Suas características indicam ocorrência de monomorfismo longistílico, provavelmente derivado de um ancestral distílico, não sendo encontrados indivíduos brevistilos. Os testes de polinizações controladas indicam que a espécie é auto-incompatível e não apomítica. O crescimento do tubo polínico até o ovário após autopolinização é similar ao observado em flores longistilas de espécies verdadeiramente distílicas. A interpretação dos resultados é dificultada pela ausência de informações sobre o controle genético da heterostilia nas Rubiaceae.

Photosynthetic responses of tropical tree species from different successional groups under contrasting irradiance conditions

This study evaluated the photosynthetic responses of seven tropical trees of different successional groups under contrasting irradiance conditions, taking into account changes in gas exchange and chlorophyll a fluorescence. Although early successional species have shown higher values of CO2 assimilation (A) and transpiration (E), there was not a defined pattern of the daily gas exchange responses to high irradiance (FSL) among evaluated species. Cariniana legalis (Mart.) Kuntze (late secondary) and Astronium graveolens Jacq. (early secondary) exhibited larger reductions in daily-integrated CO2 assimilation (DIA) when transferred from medium light (ML) to FSL. On the other hand, the pioneer species Guazuma ulmifolia Lam. had significant DIA increase when exposed to FSL. The pioneers Croton spp. trended to show a DIA decrease around 19%, while Cytharexyllum myrianthum Cham. (pioneer) and Rhamnidium elaeocarpum Reiss. (early secondary) trended to increase DIA when transferred to FSL. Under this condition, all species showed dynamic photoinhibition, except for C. legalis that presented chronic photoinhibition of photosynthesis. Considering daily photosynthetic processes, our results supported the hypothesis of more flexible responses of early successional species (pioneer and early secondary species). The principal component analysis indicated that the photochemical parameters effective quantum efficiency of photosystem II and apparent electron transport rate were more suitable to separate the successional groups under ML condition, whereas A and E play a major role to this task under FSL condition.

Distyly and variation in floral traits in natural populations of Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes (Rubiaceae)

Psychotria ipecacuanha is a perennial, medicinal herb that grows in clusters in the understory of humid, shady areas of the Atlantic Rain Forest of southeastern Brazil. The present study characterized the variation in floral traits among 35 clusters from three natural populations of this plant species. Field observations showed that the clusters are isomorphic, that is, a given cluster will either set long-styled or short-styled flowers. Stigmas and anthers are reciprocally placed in each morph, a dimorphism characteristic of distyly. The populations are isoplethic, that is, a given population exhibits an equilibrium 1:1 ratio of floral morphs. Morphometric analyses revealed that anther length, stigma length, corolla diameter, and pollen grain diameter were consistently greater in short-styled flowers, regardless of the population investigated. Significant differences for floral traits in the short-styled morph were found among populations. Floral traits in the long-styled morph also showed some significant differences among populations, but not for stigma height and corolla length. Controlled pollinations carried out in natural populations showed that fruit production was higher after inter-morph pollination. Nevertheless, observations of pollen tube growth in style, and also fruit production after spontaneous self-pollination and intra-morph pollination, indicated partial intramorph compatibility in this plant species.

Tree population and community dynamics in a Brazilian tropical semideciduous forest

The dynamics of the tree community and 30 tree populations were examined in an area of tropical semideciduous forest located on the margin of the Rio Grande, SE Brazil, based on surveys done in 1990 and 1997 in three 0.18 ha plots. The main purpose was to assess whether variations in dynamics were related to topography and the effects of a catastrophic flood in 1992. Rates of mortality and recruitment of trees and gain and loss of basal area in two topographic sites, lower (flooded) and upper (non-flooded), were obtained. Projected trajectories of mean and accelerated growth in diameter were obtained for each species. In both topographic sites, mortality rates surpassed recruitment rates, gain rates of basal area surpassed loss rates, and size distributions changed, with declining proportions of smaller trees. These overall changes were possibly related to increased underground water supply after the 1992 flood as well as to a c. 250-year-old process of primary succession on abandoned gold mines. Possible effects of the 1992 flood showed up in the higher proportions of dead trees in the flooded sites and faster growth rates in the flood-free sites. Species of different regeneration guilds showed particular trends with respect to their demographic changes and diameter growth patterns. Nevertheless, patterns of population dynamics differed between topographic sites for only two species.

The site of self-incompatibility action in cupuassu (Theobroma grandiflorum)

Cupuassu (Theobroma grandiflorum (Willd. ex Spreng.) Schumann) is a fruit tree that is attracting attention in Brazil and also in other tropical countries. Its pulp is used to prepare ice-cream, juices, jellies and many other home-made sweets. This species has a very low fecundity, attributed to problems with pollination and self-incompatibility, noted as being restrictive to the agronomic productivity of the species. Controlled pollinations between compatible and incompatible parents were made and flowers were collected at three times: 24, 48 and 72 h after pollinations, during the floral seasons of 1995 and 1998. In flowers collected 24 h after pollination, in both compatible and incompatible crosses, around 70% of ovules showed egg apparatus without evidences of sperm cell delivery; nevertheless some pollen tubes had been observed. Ovaries collected at 48 h showed different behaviors according to the type of cross. In the compatibles, 35% of ovules did not show evidences of gamete fusion. In incompatible crosses this number rose to 50%. Collected ovaries with 72 h, from compatible and incompatible crosses, showed respectively 1.2% and 14.2% of the ovules with the egg apparatus and polar nuclei only. In these ovaries, for the two types of crosses, the presence of sperm nuclei was common and the zygote was still undivided. The incompatibility action is occurring after fertilization, in a late self-incompatibility action.

Fenologia da floração e biologia floral de bromeliáceas ornitófilas de uma área da Mata Atlântica do Sudeste brasileiro

Foi investigada a fenologia e os visitantes florais de espécies da família Bromeliaceae em uma área de Mata Atlântica, no Parque Estadual Intervales, no Sudeste brasileiro. Os táxons estudados pertencem aos gêneros Tillandsia L. (3 spp.), Vriesea Lindl. (5 spp.), Aechmea Ruiz & Pav. (3 spp.), Billbergia Thunb. (1 sp.) e Nidularium Lem. (2 spp.). Foram estabelecidas transecções amostrais em áreas com diferentes estádios sucessionais, onde foi registrada a localização dos indivíduos nos estratos da vegetação e realizados censos mensais da fenologia de floração. As bromeliáceas apresentaram padrão de floração seqüencial ao longo do ano, com maior número de espécies floridas na estação chuvosa. Os visitantes florais foram registrados por observações naturalísticas. Oito espécies de beija-flores visitaram as flores das bromélias. Destas, Phaethornis eurynome Lesson e Thalurania glaucopis Gmelim foram os visitantes mais freqüentes. A análise da similaridade dos beija-flores visitantes florais indicou a existência de dois conjuntos de espécies de bromeliáceas: o primeiro polinizado principalmente por espécies da sub-família Trochilinae e outro por Phaethornis eurynome (sub-família Phaethornithinae). A distribuição espacial diversa e, sobretudo os diferentes picos de floração foram os principais fatores que minimizaram a competição por polinizadores entre as espécies de Bromeliaceae estudadas.

Biologia floral, melitofilia e influência de besouros Curculionidae no sucesso reprodutivo de Grobya amherstiae Lindl. (Orchidaceae: Cyrtopodiinae)

A fenologia, morfologia floral, mecanismos de polinização, biologia reprodutiva e sucesso reprodutivo de Grobya amherstiae Lindl. foram estudados em duas populações localizadas em regiões de mata mesofítica semidecídua de altitude da Serra do Japi (Jundiaí-SP). Grobya amherstiae floresce no verão, entre os meses de fevereiro e março. Todas as flores da inflorescência abrem mais ou menos simultaneamente pela manhã, e cada flor dura cerca de sete a oito dias. As flores emitem suave fragrância adocicada semelhante a do mel. Em ambas as populações G. amherstiae foi polinizada por abelhas Paratetrapedia fervida Smith (Anthophoridae), que coletam óleo produzido em elaióforos tricomáticos do ápice do labelo e da base da coluna. Além de P. fervida, em uma das populações, uma espécie de besouro do gênero Montella (Curculionidae) realizou autopolinizações na maioria das flores. Grobya amherstiae é autocompatível, mas depende de polinizador para transferência de pólen. As fêmeas do besouro ovipõem no ovário e suas larvas se alimentam das sementes. O número de frutos parasitados pelas larvas é baixo em relação à quantidade de frutos produzidos. Como a taxa de frutificação em condições naturais é baixa, os besouros contribuem para o sucesso reprodutivo de G. amherstiae em uma das populações.

Rodriguezia bahiensis Rchb. f. : biologia floral, polinizadores e primeiro registro de polinização por moscas Acroceridae em Orchidaceae

O gênero Rodriguezia distribui-se pela América Tropical, com cerca de 40 espécies, pouco conhecidas quanto à biologia floral e polinização. Rodriguezia bahiensis é endêmica ao Nordeste do Brasil e apresenta flores com atributos associados às síndromes de psicofilia e melitofilia. No entanto, a população estudada está associada a uma ampla guilda de visitantes florais incluindo borboletas, abelhas, mariposas, beija-flores e moscas Acroceridae, este último grupo registrado pela primeira vez atuando como polinizadores em representantes de Orchidaceae. As flores apresentam néctar como recurso, encontrado em baixa quantidade, o que em conjunto com a presença de guias de néctar imitando pólen sugere a ocorrência de um mecanismo de polinização combinando recompensa e engano. Embora a população estudada esteja associada a uma larga guilda de visitantes, a formação natural de frutos da população é baixa (6,57%), o que pode estar associado à alta frequência de pilhadores e possível auto-incompatibilidade na espécie estudada.

Fenologia da floração, morfologia floral e sistema de incompatibilidade em espécies distílicas de Rubiaceae em fragmento florestal do Sudeste brasileiro

O estudo foi conduzido na Estação de Pesquisa, Treinamento e Educação Ambiental Mata do Paraíso, localizada em Viçosa, Estado de Minas Gerais. Trata-se de fragmento florestal, inserido nos domínios de Floresta Atlântica. Objetivou-se analisar a fenologia da floração, a morfologia e biologia floral e o sistema de incompatibilidade de espécies distílicas de Rubiaceae: Palicourea longepedunculata Gardner, P. marcgravii A. St.-Hil., Psychotria conjugens Müll. Arg., P. hastisepala Müll. Arg., P. hygrophiloides Benth., P. nuda (Cham. & Schltdl.) Wawra, P. sessilis Vell. and Rudgea lanceolata Nutt. Além disso, foi verificado se a razão entre os indivíduos dos dois morfos florais dessas espécies encontra-se em equilíbrio. As florações de Psychotria conjugens, P. hastisepala, P. hygrophiloides e P. sessilis foram seqüenciais e ocorreram durante a estação chuvosa (setembro a março). Foram registradas diferenças significativas entre alturas de estames e de estilete, entre flores brevistilas e longistilas, exceto em P. hygrophiloides; nessa espécie foram observadas apenas flores brevistilas. Além disso, constatou-se dimorfismo no comprimento dos lobos estigmáticos, da corola, dos lobos da corola e das anteras. As flores abriram-se pela manhã e duraram cerca de 24 horas, exceto as de P. nuda (48 horas). As espécies apresentaram razão equilibrada entre os morfos florais, exceto P. marcgravii, P. conjugens e P. hygrophiloides. Houve auto-incompatibilidade heteromórfica e a inibição do crescimento dos tubos polínicos incompatíveis ocorreu no estigma em todas as espécies analisadas, exceto nas formas longistilas de P. longepedunculata e P. hastisepala, nas quais a inibição dos tubos ocorreu no estilete.

Biologia floral de Costus spiralis (Jacq.) Roscoe (Costaceae) e mecanismos para evitar a autopolinização

A biologia floral de Costus spiralis (Jacq.) Roscoe (Costaceae) foi estudada na borda de uma mata de galeria inundável na Reserva Ecológica do Clube de Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, Minas Gerais. Costus spiralis floresce de janeiro à abril (estação chuvosa), é uma erva que pode alcançar de 0,5 m a 2,0 m de altura. Apresenta ramos espirais com inflorescências terminais que produzem apenas uma flor por dia. Possui brácteas vermelhas que ajudam na atração de polinizadores. As flores são hermafroditas, vermelhas, tubulosas, apresentam antese diurna e ausência de odor. O néctar apresentou volume de cerca de 9,0 µL e concentração de açúcares por volta de 20%. Costus spiralis é autocompatível, não apresenta autopolinização espontânea e nem apomixia. Esta espécie apresenta hercogamia de movimento para evitar a autopolinização. Os polinizadores foram os beija-flores Phaethornis pretrei (Lesson & DeLattre) (Phaethornithinae), Eupetomena macroura (Gmelin) e Heliomaster squamosus (Temminck) (Trochilinae). Amazilia fimbriata (Gmelin) pode agir como pilhador de néctar. Costus spiralis é adaptada à polinização por Phaethornithinae, por apresentar tubo floral grande e curvado que se adapta à morfologia do bico destas aves. A estratégia de alimentação destes beija-flores, utilizando rotas de forrageamento, favorece a reprodução da planta aumentando o fluxo polínico entre os agrupamentos de C. spiralis. Não houve diferença nas taxas de germinação de sementes provenientes de autopolinizações manuais e polinizações cruzadas, mas as sementes advindas de polinização natural apresentaram taxas de germinação maiores que aquelas de polinizações manuais. Isto evidencia a eficiência e importância dos beija-flores como vetores de pólen para C. spiralis.

Fenologia reprodutiva, biologia floral e polinizadores de duas espécies simpátricas de Marantaceae em um fragmento de Floresta Atlântica, Nordeste do Brasil

Foi analisada a floração, a frutificação e a biologia da polinização em duas espécies de Marantaceae: Ischnosiphon gracilis (Rudge) Koern. e Stromanthe porteana A. Gris. As observações foram realizadas em populações naturais no Parque Estadual Dois Irmãos (8º7'30" S e 34º52'30" W), um remanescente de Floresta Atlântica em Pernambuco. Nas duas espécies foi verificado padrão fenológico contínuo, com diferentes picos de floração e frutificação. As inflorescências em I. gracilis produziram 14,4 ± 3,4 flores e 1,3 ± 0,6 frutos, enquanto em S. porteana, produziram 125,4 ± 14,8 flores e 7,4 ± 4,9 frutos. Foram verificadas baixa razão pólen/óvulo e reduzida produção natural de frutos nas duas espécies. Em I. gracilis, a concentração de açúcares no néctar foi alta (26%-32%), característica de flores visitadas por abelhas e em S. porteana o néctar foi menos concentrado (20%), situação comum em flores visitadas por beija-flores. Ischnosiphon gracilis é polinizada por três espécies de abelhas Euglossini (Euglossa sp., Eulaema bombiformis e E. cingulata), enquanto S. porteana é polinizada por uma espécie de abelha Euglossini (Eufriesea surinamensis) e por duas espécies de beija-flores (Phaethornis ruber e Amazilia versicolor). As diferenças observadas entre as flores das duas espécies evitam partilha e competição por polinizadores, o que pode garantir a manutenção delas em seu habitat. Entretanto, a longo prazo, a baixa produção de frutos pode afetar a estrutura da população, diminuindo o sucesso reprodutivo das duas espécies.

Photosynthesis and carbon gain under contrasting light levels in seedlings of a pioneer and a climax tree from a Brazilian Semideciduous Tropical Forest

In this study we evaluated photosynthetic characteristics and patterns of biomass accumulation in seedlings of two tree species from a Semideciduous Tropical Forest of Brazil. Seedlings of Trema micrantha (L.) Blum. (pioneer) and Hymenaea courbaril (L.) var. stilbocarpa (Hayne) Lee & Langenh. (climax) were grown for 4 months under low light (LL) (5%-8% of sunlight) and high light (HL) (100% of sunlight). Under HL, T. micrantha showed higher CO2 assimilation rates (A CO2) and light saturation than H. courbaril. Under LL, A CO2 were higher in H. courbaril. Under LL, total chlorophyll and carotenoid contents per unit leaf area were higher in H. courbaril. Chlorophyll a/b ratio was higher in T. micrantha under both light regimes. A CO2 and Fv/Fm ratio at both pre-dawn and midday in H. coubaril were lower in HL indicating chronic photoinhibition. Thus, the climax species was more susceptible to photoinhibition than the pioneer. However, H. courbaril produced higher total biomass under both treatments showing high efficiency in the maintenance of a positive carbon balance. Thus, both species expressed characteristics that favor growth under conditions that resemble their natural microenvironments, but H. courbaril also grew under HL. The ecophysiological range of responses to contrasting light levels of this climax plant seems to be broader than generally observed for other rainforest climax species. We propose that this could be related to the particular spatio-temporal light regime of the semideciduous forests.

Water relations of tree species growing on a rock outcrop in the "Parque Estadual de Itapuã", RS

Water relations of the tree species Myrsine umbellata Mart. ex A. DC., Dodonaea viscosa Jacq. and Erythroxylum argentinum O. E. Schulz, growing on a rock outcrop in the "Parque Estadual de Itapuã" (RS), were studied. Environmental (precipitation, temperature, soil water) and plant (water potential, vapor pressure deficit, stomatal conductance, transpiration, leaf specific hydraulic conductance, osmotic potential and cell wall elasticity) parameters were collected in five periods and pooled into two sets of data: wet and dry periods. Myrsine umbellata showed great stability of the plant parameters, including the maintenance of high pre-dawn (psiwpd) and mid-day (psiwmd) water potentials in the dry period (-0.48 and -1.12 MPa, respectively), suggesting the presence of a deep root system. Dodonaea viscosa and E. argentinum reached lower psiwpd (-1.41 and -1.97 MPa, respectively) and a greater degree of stomatal closure in the dry period, suggesting a shallower root system. Differential exposure to soil drought was also corroborated by differential drought effects on the whole-plant leaf specific hydraulic conductance (Gt). Correlation analysis pointed to weak correlations between psiwpd and g s. Erythroxylum argentinum was the only species to show osmotic adjustment in response to drought. It is suggested that M. umbellata has low tolerance to water deficits, adopting an avoidance behavior. The much lower values of psiw reached by D. viscosa and E. argentinum suggest a greater tolerance to drought by these species.

Hemisincarpia e nectário apendicular enfocados através de ontogênese floral em Mandevilla velame (A. St.-Hil.) Pichon, Apocynoideae

Mandevilla velame (A. St.-Hil.) Pichon é um subarbusto com peculiar indumento albo-lanoso e flores vistosas brancas. Objetivando contribuir para o conhecimento morfológico desta espécie, estádios de desenvolvimento de suas flores foram documentados em microscopia eletrônica de varredura - MEV. Constatou-se que a iniciação das sépalas é unidirecional, espiralada dextrorsa, compondo a prefloração quincuncial. Os primórdios das pétalas e dos estames iniciam-se num domo pentagonal. Antes da corola se fechar, seus lobos se sobrepõem em prefloração imbricada dextrorsa. Os primórdios estaminais apresentam-se inicialmente como domos convexo-arredondados, depois se tornam ovais e os filetes tomam forma por crescimento intercalar. O gineceu formado é hemisincárpico com uma base congenitamente conata. Discute-se sobre a origem mista do gineceu, questiona-se a " apocarpia secundária" apontada para a família e propõe-se um novo padrão ontogenético. O nectário é apendicular, sendo constituído por um anel profundamente pentalobado congenitamente adnato ao ovário. Este resultado difere do que é referido para outra espécie do gênero. Adaptações metodológicas para estudos em MEV são apresentadas.

Anatomy of the floral scape of Bromeliaceae

This paper describes the anatomy of the floral scape for 12 species of Bromeliaceae, belonging to the subfamilies Bromelioideae, Tillandsioideae and Pitcairnioideae. Although all the scapes have a similar organization, there are variations in the structure of the epidermis, cortex and vascular cylinder. Such variations are described for the studied scapes and, when considered together they can help to identify the species. These aspects are described for each scape and discussed under a taxonomic point of view.