Phenological aspects and variation of chlorophylls a and b contents in caryocar-brasiliense camb

There were detected variations of chlorophylls a and b during the senescence leaves period of Caryocar brasiliense Camb in the Corumbatai cerrado vegetation, State of São Paulo. The highest peak of total chlorophylls a and b contents was registered after the maximum leaves expansion, while the lowest peak it was obtained at leaves abcision. The chlorophylls a and b variations can be explained as a function of a chlorophyll a variation content. The phenological events studied (flowering and fruiting time, leaf fall and sprouting) showed a marked periodicity during the year. Flowering and fruiting time have a similar peak both in the wet season (september to february). Leaves fall occurred in the dry season with the peak in August.

Biogeochemical facsimile of the organic matter quality and trophic status of a micro-tidal tropical estuary

Seasonal studies were carried out from 21 stations, comprising of three zones, of Cochin Estuary, to assess the organic matter quality and trophic status. The hydographical parameters showed significant seasonal variations and nutrients and chlorophylls were generally higher during the monsoon season. However, chemical contamination along with the seasonal limitations of light and nitrogen imposed restrictions on the primary production and as a result, mesotrophic conditions generally prevailed in the water column. The nutrient stoichometries and delta C-13 values of surficial sediments indicated significant allochthonous contribution of organic matter. Irrespective of the higher content of total organic matter, the labile organic matter was very low. Dominance of carbohydrates over lipids and proteins indicated the lower nutritive aspect of the organic matter, and their aged and refractory nature. This, along with higher amount of phytodetritus and the low algal contribution to the biopolymeric carbon corroborated the dominance of allochthonous organic matter and the heterotrophic nature. The spatial and seasonal variations of labile organic components could effectively substantiate the observed shift in the productivity pattern. An alternative ratio, lipids to tannins and lignins, was proposed to ascertain the relative contribution of allochthonous organic matter in the estuary. This study confirmed the efficiency of an integrated biogeochemical approach to establish zones with distinct benthic trophic status associated with different degrees of natural and anthropogenic input. Nevertheless, our results also suggest that the biochemical composition alone could lead to erroneous conclusions in the case of regions that receive enormous amounts of anthropogenic inputs.

Caracterização das estratégias ecofisiológicas de samambaias em resposta à inundação na restinga de Maricá, Rio de Janeiro, Brasil

As matas inundáveis e brejos presentes nas restingas desencadeiam uma série de processos que influenciam as características físico-químicas e biológicas do solo, levando as plantas a apresentarem mecanismos de aclimatação ou adaptação ao estresse da inundação, como alterações morfológicas e fisiológicas de forma a minimizar os efeitos da falta de oxigênio. Dentre as espécies vegetais de samambaias ocorrentes em ambientes inundáveis nas restingas, se destacam três espécies: Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch., Blechnum serrulatum Rich. e Thelypteris interrupta (Willd.) K.Iwats. O objetivo deste trabalho é caracterizar os aspectos ecofisiológicos que os esporófitos dessas samambaias apresentam para sobreviver em ambientes de inundação na restinga de Maricá, estado do Rio de Janeiro. Neste sentido, foi determinada a caracterização física e química dos sítios de ocorrências destas samambaias, as variações foliares entre elas, espessura, densidade, massa por unidade de folha, teor de clorofilas e atributos quantitativos das células epidérmicas, além da quantificação e determinação à distribuição dos carboidratos. Para as variáveis dos vegetais foram feitas coletas na estação chuvosa e seca e para variáveis do solo na estação seca. Os sítios analisados se mostraram extremamente ácidos, de baixa fertilidade e com toxidez por macro e micro nutrientes, indicando que as samambaias apresentam tolerância a estes fatores. Na época chuvosa (inundação), as samambaias apresentaram queda na densidade foliar, acompanhada de um aumento de massa por unidade de folha. Esta habilidade de conseguir ganhar massa seca por área classifica todas as samambaias analisadas como tolerantes à inundação. Os altos valores de carboidratos solúveis nas folhas indicam aumento da degradação do amido foliar e o menor teor de carboidrato solúvel encontrado nos caules explicita a redução na respiração das raízes destas plantas sob anoxia/ hipoxia, para evitar a oxidação e o incremento do estoque de amido de reserva, elucidando estratégia de tolerância à inundação. A menor disponibilidade de água na estação seca afeta diretamente os atributos foliares diminuindo o índice estomático, a suculência e a massa por unidade de folha, no qual reflete na queda das concentrações de clorofilas. Os menores valores nas concentrações de clorofila têm influencia direta na presença de amidos foliar que são estocado e, alterando toda a dinâmica dos carboidratos nestas espécies. A análise do sítio onde cresce Acrostichum danaeifolium indica níveis críticos de Na no solo e provavelmente, a produção de mucilagem no caule e no pecíolo é uma estratégia de tolerância ao ambiente salino e inundado. O elevado índice de cobertura de Blechnum serrulatum em ambientes inundados indica que esta espécie possui adaptações a solos hidromórficos, entre elas, grande capacidade de estocagem de amido no caule. A maior sinuosidade das células epidérmicas em T. interrupta permite uma alta suculência mantendo o status hidrológico da folha em ambas as estações. Os resultados apresentados, além de agregar informações sobre a biologia das samambaias nos neotrópicos, irão contribuir para a compreensão da dinâmica de ocupação de espécies herbáceas em ambientes alagáveis nas restingas brasileiras

Dinâmica de crescimento em Tabebuia rosea (Bertol.) Bertero ex A.DC. (Bignoniaceae): fenologia apical e cambial caulinar

O estudo da dinâmica de crescimento em espécies arbóreas permite melhor compreender a adaptação de uma espécie ao ambiente em que se desenvolve. Dados dessa natureza ainda são escassos no Brasil considerando-se a diversidade de espécies e fitofisionomias existentes. Esse tipo de estudo tem sido apontado como de grande relevância principalmente diante das situações atuais de desmatamento e mudanças climáticas, que exigem recuperação de áreas degradadas e prospectar como as espécies nativas sobreviveram diante deste ambiente de aceleradas mudanças. Nesta perspectiva, o objetivo deste trabalho foi investigar a dinâmica de crescimento de Tabebuia rosea, por meio do monitoramento mensal da fenologia apical e cambial caulinar e dos teores dos pigmentos fotossintetizantes: clorofilas a, b, totais e carotenoides. Os resultados obtidos foram correlacionados entre si e também com a sazonalidade das variáveis ambientais: temperatura, precipitação e fotoperíodo. No que se refere aos teores dos pigmentos fotossintetizantes, foi também avaliada as oscilações observadas nas folhas obtidas nas orientações geográficas: norte, sul, leste e oeste. O trabalho foi desenvolvido no Campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, RJ, Brasil. A fenologia dos ápices caulinares foi acompanhada mensalmente a partir de observações qualitativas e quantitativas em 15 indivíduos. As amostras contendo a zona cambial foram obtidas por método não destrutivo e processadas segundo as técnicas usuais em histologia vegetal. A extração dos pigmentos fotossintéticos foi realizada em acetona 80%, com posterior centrifugação e análise ao espectrofotômetro em diferentes comprimentos de onda. Tabebuia rosea apresentou aumento na largura da zona cambial em número de camadas celulares e em micrômetros, diminuição do diâmetro radial da célula inicial fusiforme e aumento em micrômetros da camada de células em processo de alongamento e diferenciação do xilema secundário no mesmo período em que a copa das árvores estava ocupada por folhas adultas e com os teores mais elevados de clorofilas nas folhas, coincidindo com o período em que as variáveis ambientais apresentaram-se elevadas, corroborando os resultados já obtidos para outras espécies nativas da Mata Atlântica se desenvolvendo no estado do Rio de Janeiro. A maior concentração de carotenoides foi observada no período em que as variáveis ambientais apresentavam índices elevados e as plantas estavam mais expostas à radiação luminosa, possivelmente em função de um maior investimento em fotoproteção. Cabe destacar que o lado oeste da copa das árvores mostrou uma tendência em apresentar maiores concentrações dos pigmentos fotossintéticos estudados, resultado ainda não observado na literatura até o momento, o que pode ser uma estratégia da espécie em compensar níveis baixos de radiação solar com acúmulo de clorofilas.

Influence of nitrogen salts on growth and physiological responses of Rhizophora apiculata Blume in non-aerated water culture

Influence of two different forms of nitrogen on growth and physiological aspects of water-cultured seedlings of Rhizophora apiculata was studied. Of the two forms of nitrogen supplied to the growth medium, ammonium nitrogen was better than nitrate nitrogen by exhibiting increased dry matter production, shoot length, leaf area and also enhanced the contents of carotenoids, chlorophylls and their presence in photosystems and light harvesting protein complex.

Impacts of elevated CO2 concentration on biochemical composition, carbonic anhydrase, and nitrate reductase activity of freshwater green algae

To investigate the biochemical response of freshwater green algae to elevated CO2 concentrations, Chlorella pyrenoidosa Chick and Chlamydomonas reinhardtii Dang cells were cultured at different CO2 concentrations within the range 3-186 μ mol/L and the biochemical composition, carbonic anhydrase (CA), and nitrate reductase activities of the cells were investigated. Chlorophylls (Chl), carotenoids, carbonhydrate, and protein contents were enhanced to varying extents with increasing CO2 concentration from 3-186 μ mol/L. The CO2 enrichment significantly increased the Chl a/Chl b ratio in Chlorella pyrenoidosa, but not in Chlamydomonas reinhardtii. The CO2 concentration had significant effects on CA and nitrate reductase activity. Elevating CO2 concentration to 186 μ mol/L caused a decline in intracellular and extracellullar CA activity. Nitrate reductase activity, under either light or dark conditions, in C. reinhardtii and C. pyrenoidosa was also significantly decreased with CO2 enrichment. From this study, it can be concluded that CO2 enrichment can affect biochemical composition, CA, and nitrate reductase activity, and that the biochemical response was species dependent.

Effects of La3+ on the active oxygen-scavenging enzyme activities in cucumber seedling leaves

The effects of La3+ on the antioxidant enzyme activities and the relative indices of cellular damage in cucumber seedling leaves were studied. When cucumber seedlings were treated with low concentrations of LaCl3 (0.002 and 0.02 mM), peroxidase (PO) activity increased, and catalase (CAT) activity was similar to that of control leaves at 0.002 mM La3+ and increased at 0.02 mM La3+, whereas superoxide dismutase (SOD) activity did not change significantly. The increase in the contents of chlorophyll (including chlorophylls a and b), carotenoids in parallel with the decrease in the level of malondialdehyde (MDA) suggested that low concentration of La3+ promoted plant growth. However, except the increase in SOD activity at 2 mM La3+, CAT and PO activities and the contents of pigments decreased at high concentrations of La3+ (0.2 and 2 mM), leading to the increase of MDA content and the inhibition of plant growth. It is suggested that lanthanum ion is involved in the regulation of active oxygen-scavenging enzyme activities during plant growth.

Analysis of the chlorophyll catabolism pathway in leaves of an introgression senescence mutant of Lolium temulentum

Maria Roca, Caron James, Adriana Pruzinsk?, Stefan H?rtensteiner, Howard Thomas and Helen Ougham. Analysis of the chlorophyll catabolism pathway in leaves of an introgression senescence mutant of Lolium temulentum. Phytochemistry, 65 (9), 1231-1238. Sponsorship: BBSRC RAE2008