Cultura de anteras e embriogênese de genótipos selecionados de cevada (Hordeum vulgare L.ssp.vulgare)

A eficiência da técnica de cultura de anteras, em escala comercial, ainda pode ser considerada baixa quando medida em número de plantas duplo-haplóides férteis obtidas para cada antera estabelecida in vitro. Dessa forma, o presente trabalho é pioneiro no estudo detalhado da embriogênese in vitro do micrósporo e do grão de pólen de cevada (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare). Com o objetivo de contribuir para o aperfeiçoamento da técnica de cultura de anteras foi analisada a embriogênese, com especial ênfase na etapa da indução, através de análises citológicas e histológicas de anteras cultivadas in vitro. Foram analisadas uma cultivar brasileira de cevada, em comparação com linhagens de duas outras cultivares brasileiras, que foram selecionadas, por seleção divergente para maior ou para menor resposta na indução da rota embriogênica e, respectivamente, para menor ou para maior capacidade de regenerar plântulas verdes. Somente foram estabelecidas em cultivo in vitro as anteras que apresentaram micrósporos e pólens jovens, das linhagens selecionadas da cultivar A-05 (S3A22 e S3A23), e da cultivar BR-2(S3B63 e, apenas na cultura de anteras, S3B61), bem como da cultivar MN-599 (nãoselecionada). Para as análises histológicas, foram fixadas, a cada dois dias, duas anteras, correspondentes a cada fileira da mesma espiga, após o início do cultivo in vitro. As anteras em cultivo e respectivas estruturas multicelulares foram fixadas em FAA 50%, desidratadas em série etílica e incluídas em hidroxietilmetacrilato. Os blocos de resina polimerizada foram secionados longitudinalmente com 3 mm de espessura. Para as análises citológicas foram fixadas, de cada espiga recém-coletada, três espiguetas sendo uma da base, outra do meio e outra do ápice. Após o pré-tratamento à baixa temperatura (5 °C), porém antes do cultivo in vitro, foram fixadas três anteras (amostras utilizadas como controles). A cada três dias, durante o cultivo, três anteras foram fixadas (até 18 dias). As anteras em cultivo e estruturas multicelulares foram fixadas em Farmer e FAA 50%, transferidas após 24 horas para etanol 70%. Na cultura in vitro das anteras houve diferenças entre uma das linhagens da cultivar A-05 em relação a cultivar MN- 599, na produção inicial de estruturas embriogênicas, diferença que desapareceu na produção total. Entretanto, houve diferenças na formação dos xiii embriões: a cv.MN-599 formou embriões bem diferenciados ao passo que a linhagem S3A22 produziu um número aparentemente menor, sendo que os embriões não eram bem diferenciados. A linhagem S3B63 não apresentou embriões até o final da análise histológica. Considerando que a amostra dessa linhagem, mantida em cultura, formou plantas verdes, pode-se propor que a formação de embriões deve ocorrer posteriormente ao desenvolvimento da cv.MN-599. Cabe destacar que houve diferenças significativas entre as cultivares A-05 e BR-2 quanto à regeneração de plântulas verdes. Esses resultados indicam ter havido maior eficiência da seleção em relação à etapa da regeneração. Com relação às categorias classificatórias dos micrósporos e grãos de pólen, constatou-se que desde o início da análise histológica (2o dia de cultivo in vitro) até o final (34o dia), foram observados micrósporos, o mesmo tendo sido observado na análise citológica. Os grãos de pólen multinucleados ocorreram praticamente em todo o período de cultivo in vitro, em ambas análises; não ocorrendo nos controles da citologia (antes do cultivo); os multinucleados foram observados a partir do 3o dia, enquanto que os multicelulares a partir do 4o dia de cultivo. As estruturas multicelulares foram observadas a partir do 8o dia. A quantidade e o tamanho das estruturas multicelulares foram variáveis ao longo da análise histológica, sendo que do 14o ao 20o dia foram encontradas as de maiores dimensões, resultantes da proliferação celular por mitoses sucessivas. A partir do 22o dia (cultivar MN- 599), a ocorrência de estruturas multicelulares no interior dos lóculos da antera diminuiu, predominando o processo de proliferação externo às anteras. Para as linhagens, a partir do 18o dia foram observadas estruturas multicelulares liberadas das anteras. A análise das estruturas multicelulares permitiu classificá-las em quatro categorias: 1. SFD: Sem forma definida; 2. MAC: meristema apical caulinar; 3. MAR: meristema apical radical embrionário adventício; e 4. Embriões. As estruturas amorfas apareceram em maior número, quando comparadas com as outras categorias. Em síntese: as linhagens selecionadas e a cultivar diferiram não apenas no tempo necessário para a formação dos embriões, mas também no desenvolvimento dos mesmos, que foi mais diferenciado na cultivar MN-599, porém sendo observados mais cedo na linhagem S3A22 e S3A23, do que na cultivar MN-599.

Flora Polínica da Reserva do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (São Paulo, Brasil): Família: 136-Solanaceae

Foram estudados os grãos de pólen de 12 gêneros e 41 espécies de Solanaceae ocorrentes na Reserva do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga: Acnistus arborescens (L.) Schlecht., Athenaea picta (Mart.) Sendtn., Brunfelsia latifolia Benth., Brunfelsia pauciflora (Cham. & Schlecht.) Benth., Capsicum flexuosum (L.) Sendtn., Capsicum villosum (L.) Sendtn., Cestrum amictum (L.) Schlecht., Cestrum corymbosum (L.) Schlecht., Cestrum lanceolatum (L.) Miers, Cestrum schlechtendalii (L.) G. Don, Cestrum sendtnerianum (L.) Mart. ex Sendtn., Cyphomandra diploconos Sendtn., Cyphomandra velutina Sendtn., Dyssochroma viridiflora (Sims) Ducke, Nicotiana langsdorffii (Weinm.) Roem. & Schult., Physalis peruviana L., Physalis viscosa L., Sessea brasiliensis Tol., Solandra grandiflora Sw, Solanum americanum Mill., Solanum atropurpureum Schrank., Solanum bullatum Vell., Solanum capsicoides Allion., Solanum cernuum Vell., Solanum concinnum Schott ex Sendtn., Solanum didynum Dun., Solanum diflorum Vell., Solanum excelsum St. Hil. ex Dun., Solanum granuloso-leprosum Dun., Solanum hoehnei Morton, Solanum inaequale Vell., Solanum inodornum Vell., Solanum lycocarpum St. Hil. ex Dun., Solanum mauritianum Scop., Solanum paniculatum L., Solanum rufescens Sendtn., Solanum sisymbriifolium Lam., Solanum swartzianum Roem. & Schult., Solanum vaillantii Dun., Solanum variabile Mart., Solanum viarum Dun. São apresentadas descrições para todas as espécies estudadas, ilustrações, observações e seis chaves polínicas.

Palinotaxonomia de Besleria L. e Napeanthus Gardn. (Beslerieae/Napeantheae - Gesneriaceae) com ênfase nas espécies ocorrentes no Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de tomate em função da vibração das plantas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biologia da reprodução de Mimosa bimucronata: uma espécie ruderal

Com o objetivo de estudar a biologia reprodutiva de Mimosa bimucronata, o presente estudo foi realizado em Botucatu e Cachoeira Paulista, SP, no período de novembro de 2003 a junho de 2005. Determinou-se o número de flores por glomérulo, sua duração, os eventos da antese e outras características florais, como tamanho, formato, coloração, odor, presença de néctar e localização de osmóforos. A receptividade do estigma e a viabilidade do pólen foram avaliadas. Flores foram examinadas e documentadas em microscópio eletrônico de varredura, após tratamento adequado. Foram feitos testes para a determinação do sistema reprodutivo, visando avaliar a dependência dos polinizadores. A presença de visitantes florais foi observada no campo, sendo registrada a quantidade de visitas e o comportamento dos visitantes, além do tempo médio de permanência dos visitantes junto às flores. O padrão de floração de M. bimucronata é anual. Os grãos de pólen encontram-se reunidos em políades compostas por oito células, o que pode ser interpretado como uma adaptação para minimizar o efeito da mistura das cargas de pólen depositadas sobre o diminuto estigma. A formação de frutos em condições naturais foi baixa e não ocorreu agamospermia. A morfologia das flores e das inflorescências permite o acesso aos recursos florais para uma ampla variedade de visitantes (Hymenoptera, Diptera e Coleoptera). A maioria das visitas foi realizada por abelhas (56,4%). Os resultados permitem considerar que, embora M. bimucronata seja dependente de vetores de pólen para sua reprodução, é espécie entomófila generalista e, portanto, bastante adaptada aos ambientes ruderais, onde sua ocorrência é predominante.

Two novel reports of semidry stigmatic surface in Asteraceae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pollination Biology of Jacaranda oxyphylla with an Emphasis on Staminode Function

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Anther development, microsporogenesis and microgametogenesis in Heliconia (Heliconiaceae, Zingiberales)

Anther development, micro sporogenesis and microgametogenesis in several species of Heliconia were investigated as part of a complementary embryological study of the Heliconiaceae. All studied Heliconia species present bithecate and tetrasporangiate anthers with fertile pollen grains; only H. rivularis, a natural hybrid, presented sterile pollen grains of variable size and no content. The anther wall has an uniseriate epidermis and endothecium, the latter with helicoidal thickenings, although some cells of the middle layers also showed thickenings; the biseriate tapetum is of amoeboid non-syncytial type, since the tapetum cells did not fuse together forming a true plasmodium. The microsporogenesis is successive leading to isobilateral tetrads. The inaperturate pollen grains had a very reduced exine consisting of a thin, more or less continuous layer with small spines upon; the pollen grain shape is variable among the species, all of them presenting heteropolar pollen, except H. angusta with isopolar ones. Most of these characteristics were shared with other studied Zingiberales, although more studies need to be done. (c) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Embryology and seed development of Blastocaulon scirpeum and Paepalanthus scleranthus (Eriocaulaceae)

The embryology and seed structure of Blastocaulon scirpeum (Mart.) Giul. and Paepalanthus scleranthus Ruhland were studied in order to contribute to the embryology of Eriocaulaceae and supply data for future taxonomic studies. Both species present: anther with 4-layered wall; conspicuous endothecium with fibrous thickenings; secretory tapetum with uninucleate cells; successive microsporogenesis forming isobilateral microspore tetrads; bicellular pollen grains; orthotropous, bitegmic and tenuinucellate ovule; micropyle formed by the inner integument alone; megagametophyte of the Polygonum type, with a conspicuous antipodal cyst; nuclear and starchy endosperm; reduced, undifferentiated, and bell-shaped embryo; operculate and endotestal seed; seed coat derived from the two ovule integuments; and tanniniferous endotegmen. In addition, Blastocaulon scirpeum shows a bisporangiate anther and a 3-layered ovary wall, while P. scleranthus presents a tetrasporangiate anther that becomes bisporangiate at maturity, and a 2-layered ovary wall. This investigation shows that the bisporangiate condition does not suffice to separate Blastocaulon from Paepalanthus, since it is common to both. It also indicates, based on several embryological aspects, the proximity of Eriocaulaceae and Xyridaceae, which comply mainly with the features presented by the other commelinid families. These results may be used in future cladistic analysis of the family, and contribute to a better understanding of its phylogeny.

Polimorfismo floral em Valeriana scandens L. (Valerianaceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O gênero sulamericano Gynocraterium Bremek. (Acanthaceae, Nelsonioideae)

Gynocraterium Bremek. é um gênero monotípico descrito para a Guiana e só recentemente citado para outros países sulamericanos. Com base na análise das coleções de 52 herbários nacionais e estrangeiros, verificou-se a ocorrência do táxon em novas localidades, inclusive na Amazônia brasileira. Uma revisão do gênero nos neotrópicos é apresentada, incluindo ratificações nas descrições do mesmo e de Gynocraterium guianense Bremek. Aspectos morfológicos desta espécie são ilustrados pela primeira vez, assim como os grãos de pólen descritos e fotografados através de microscopia eletrônica de varredura. São ainda apresentados aspectos diagnósticos, fenológicos e atualizações sobre a distribuição de G. guianense, que é restrita a região amazônica.

Embryology and seed development of Syngonanthus caulescens (Poir.) Ruhland (Eriocaulaceae-Poales)

The embryology and the seed development of Syngonanthus caulescens are presented. This species possesses: a bithecous and tetrasporangiate anther, with a four-layered wall, a conspicuous endothecium of the baseplate type, a secretory tapetum formed by uninucleate cells, successive microsporogenesis resulting in isobilateral microspore tetrads, spiraperturate and binucleate pollen grains, an orthotropous, pendulous, bitegmic and terminucellate ovule, with a micropyle formed only by the inner integument, a megagametophyte of the Polygonum type, with formation of an antipodal cyst, free-nuclear and starchy endosperm, a broad and bell-shaped embryo, operculate and endotestal seeds, a seed coat derived from the inner layers of both integuments, and tanniniferous endotegmen. These embryological aspects are characteristic not only for Syngonanthus, but for the whole family, with few differences between genera. Furthermore, the pollen grain of the spiraperturate type and the cystic arrangement of the antipodals in the megagametophyte are peculiar and very distinctive features of Eriocaulaceae within the other Poales (commelinids). (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Reproductive biology in the primitive relic Angiosperm Drimys brasiliensis (Winteraceae)

From field observations on Drimys brasiliensis, principally in the Botucatu region of São Paulo State, Brazil, new data on the reproductive biology, the rhythm of growth, and the development of lateral cymose inflorescences, flowers and fruits are presented. Pollination accelerates the rate of flower-development for about 4-6 days. Pollination experiments show that D. brasiliensis is not self-sterile; because of mechanical devices the sticky pollen grains do not normally come into contact with the stigmata unless an animal pollen vector is involved. The pollinators are diurnal Coleoptera, Diptera and Thysanoptera which eat from the pollen, lick from the stigmatic exudates and (in case of the flies) probably also from the staminal glands. Fruit- and seedeaters are birds which seem to be the main dispersal agents. Establishment of new individuals normally is through seedlings, but also by vegetative propagation through plagiotropous branches which may root and separate from the mother plant. The morphological, developmental and reproductive aspects in D. brasiliensis are discussed in a wider context, compared with data from other Magnoliidae, and related to aspects of early Angiosperm evolution. © 1980 Springer-Verlag.

Oral toxicity of chemical substances found in Dimorphandra mollis (Caesalpiniaceae) against honeybees (Apis mellifera) (Hymenoptera: Apidae)

Dimorphandra mollis is a characteristic plant from Brazilian saP vanna-like vegetation. The pollen of this species could be toxic to bees and the objective of the present investigation was to study the toxicity of methanolic extracts obtained from the flowers, peduncles and stem bark of D. mollis to Apis mellifera workers. For the study, the extracts were incorporated into the diet of the bees for later evaluation of mortality rates. The substances isolated: neoisoastilbin, catechin, astilbin and tannins were tested on adult workers and only catechin did not cause toxic effects. The data obtained in the toxicity bioassays were analyzed statistically by Log Rank test and all methanolic extracts showed significant (p<0.0001) toxic effects. Astilbin is also the major component of pollen grains, and is probably responsible for honeybee mortality during blooming periods.

Morphological evolution in the graminid clade: Comparative floral anatomy of the grass relatives Flagellariaceae and Joinvilleaceae

New comparative data are presented on the reproductive morphology and anatomy of two genera closely related to grasses, Flagellaria and Joinvillea, in which the flowers are superficially similar, especially in stamen morphology. This investigation demonstrates some anatomical differences between the two genera. For example, both genera depart from the 'typical' condition of tepal vasculature (three-traced outer tepals and one-traced inner tepals): in Flagellaria, each tepal receives a single vascular bundle and, in Joinvillea, each tepal is supplied by three vascular bundles. Joinvillea possesses supernumerary carpel bundles, as also found in the related family Ecdeiocoleaceae, but not in Flagellaria or grasses. In the anther, the tapetum degenerates early in Flagellaria, and is relatively persistent in Joinvillea, in which the pollen grains remain closely associated with the tapetum inside the anther locule, indicating a correlation between peripheral pollen (a feature that is common in grasses) and a persistent tapetum. This study highlights the presence of a pollen-tube transmitting tissue (PTTT) or solid style in the gynoecium of Flagellaria, as also in many Poaceae, but not in Joinvillea or Ecdeiocoleaceae. We speculate that the presence of a PTTT could represent one of the factors that facilitated the subsequent evolution of the intimately connected gynoecia that characterize grasses. © 2012 The Linnean Society of London.