Mendelian inheritance, linkage and linkage disequilibrium in microsatellite loci of Copaifera langsdorffii Desf.

Copaifera langsdorffii is a Neotropical tree with wide distribution in the Brazilian Atlantic rain forest and savanna. Although eight microsatellite loci (SSR) were developed in 2000 and have been widely used since then, there is yet no information about their inheritance, linkage and linkage disequilibrium (LD). Through the analysis of 28 open-pollinated (OP) progenies, the SSR loci revealed Mendelian inheritance and independent assortment. Using these progenies, young and adult trees LD was mainly detected in OP progenies. Our results show clear evidence that the eight SSR loci can be used without restriction in genetic diversity, mating system and parentage analysis.

Antimicrobial Activity of Terpenoids from Copaifera langsdorffii Desf. Against Cariogenic Bacteria

In the present work, the anticariogenic activities of nine labdane type-diterpenes and four sesquiterpenes were investigated. Among these metabolites, (-)-copalic acid (CA) was the most active compound displaying MIC values very promising (ranging from 2.0 to 6.0 mu g/mL) against the main microorganisms responsible for dental caries: Streptococcus salivarius, S. sobrinus, S. mutans, S. mitis, S. sanguinis and Lactobacillus casei. Time kill assays performed with CA against the primary causative agent (S. mutans) revealed that, in the first 12 h, this compound only inhibits the growth of the inoculum (bacteriostatic effect). However, its bactericidal effect is clearly noted thereafter (between 12 and 24 h). Also, CA did not show a synergistic effect when combined with the anticariogenic gold standard (chlorhexidine, CHD) in the checkerboard assays against S. mutans. In conclusion, the results points out CA as an important metabolite in the search for new effective anticariogenic agents. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

The oleoresin secretory system in seedlings and adult plants of copaiba (Copaifera langsdorffii Desf., Leguminosae-Caesalpinioideae)

The ecological and economic importance of oleoresin produced by Copaifera langsdorffii is well established. This study aims to investigate the ontogeny, anatomy and ultrastructure of the internal glands of C. langsdorffii during plant development. Samples were processed for light and electron microscopy and a specific technique was applied to impregnate endomembranes. Internal secretory glands were observed in the hypocotyl, epicotyl and eophylls of seedlings, and in the primary stem, pulvinus, petiole, rachis and leaf blade of adult plants. Canals and cavities show differential distribution. They arise from ground meristem cells, and the lumen is first formed by schizogenesis followed by later schizolysigenous development. The dense cytoplasm of epithelial cells shows mitochondria, plastids without thylakoids, polyribosomes and endoplasmic reticulum. A periplastidial reticulum was also observed. Secretion is released by eccrine, granulocrine and holocrine processes. Lipophilic and hydrophilic compounds were histochemically detected in both canals and cavities, whereas resin was detected only in canals. The presence of these substances has been associated with plants` defences against dehydration, as well as against attacks from herbivores and pathogens, from seedling stage onwards. (C) 2011 Elsevier GmbH. All rights reserved.

ELUCIDATING ENIGMATIC FLORAL ISSUES IN COPAIFERA LANGSDORFFII DESF. (LEGUMINOSAE, CAESALPINIOIDEAE)

This study focuses on the floral development of Copaifera langsdorffii to elucidate uncertain features in its floral morphology, such as the tetramerous calyx, lack of petals, blackened anthers and their supposed sterility, as well as polyembryony. Buds and flowers were dissected and prepared for examination under scanning electron and light microscopes. The floral apex initiates two bracteoles, five sepals, five petals, five outer stamens, five inner stamens, and one carpel. Order is helical for sepals, reversed unidirectional for the petals, and unidirectional for two whorls of stamens. The tetramerous calyx results from the union of two adaxial sepal primordia, which forms one large sepal and three other smaller sepals. Although the flower lacks petals, the petal primordia are initiated but do not elongate like the other floral organs, remaining as petal rudiments. Ten stamens are formed in two distinct whorls. Formation within each whorl is almost simultaneous, and the inner whorl is formed shortly after the outer. During organ elongation, the inner stamen primordia bases are reoriented outward, resulting in a single whorl of stamens. The darkened anthers have viable pollen grains. Thus, there is no relation between sterility and the dark coloration of the anthers. No signs of extranumerary embryos are observed; therefore, polyembryony is not confirmed. Although studies on floral development of Detarieae have been reported, few Neotropical genera of the tribe (such as Copaifera) have been studied.

Constituintes químicos dos frutos de Copaifera langsdorffii Desf.

Phytochemical investigation of the hexane extract of fruit shells of Copaifera langsdorffii Desf. (Caesalpinioideae) afforded ent-kaur-16-en-19-oic acid, polyalthic acid, nivenolide and the mixture of caryophyllene oxide and ent-kaur-16-en-19-oic acid. The chloroform extract of unripe seeds led to the isolation of coumarin and the GC/MS analysis of the extract allowed the identification of 81.8% of the fatty acid composition after hydrolysis followed by methylation. The main fatty acid identified was oleic acid (33.1%). The isolation of all secondary metabolites was accomplished by modern chromatographic methods and the structure determination was accomplished by spectrometric methods (IR, MS, NMR ¹H and 13C).

Utilização de esgotos domésticos tratados através de um sistema biológico na produção de mudas de Croton floribundus Spreng. (Capixingui) E Copaifera langsdorffii Desf. (Copaíba)

O presente trabalho teve por objetivo o aproveitamento da água residuária proveniente de um sistema biológico de tratamento de esgotos domésticos como alternativa à fertirrigação convencional de viveiros florestais, visando a produção de mudas de Croton floribundus (capixingui) e Copaifera langsdorffii (Copaíba) via subirrigação. As variáveis avaliadas mensalmente foram altura e diâmetro do coleto da muda e, ao final do experimento, peso da matéria seca da parte aérea e da raiz, área foliar, razão parte aérea/ raiz, análise nutricional foliar, análises químicas do substrato antes e após o ensaio e análises nutricionais periódicas da água residuária. O crescimento das plantas, em geral, foi superior no tratamento convencional com adubos minerais. O desenvolvimento do sistema radicular foi favorecido no tratamento com água residuária, o que pode ser característica desejável para maior sobrevivência das mudas no campo. Os resultados mostraram que a água residuária pode ser utilizada na fertirrigação de viveiros para produção das espécies estudadas, pois todas as plantas se mostraram vigorosas, com bom desenvolvimento, sem mortalidade, deficiência ou toxidez. Entretanto, constatou-se que essas mudas necessitarão de um maior tempo no viveiro, quando comparadas com as produzidas com fertilizantes minerais.

Eletroforese de proteínas e isoenzimas em sementes de Copaifera Langsdorffii Desf. (leguminosae caesalpinioideae) envelhecidas artificialmente

A eletroforese vem sendo utilizada com a finalidade de auxiliar a avaliação da qualidade fisiológica de sementes de espécies florestais, uma vez que respostas mais rápidas podem ser obtidas usando-se marcadores isoenzimáticos. Sementes de copaíba (Copaifera langsdorffii) foram submetidas a diferentes tempos de envelhecimento artificial (0, 24, 48, 72 e 96 horas), em germinador (42 ºC e 100% de UR), tendo como objetivo avaliar as possíveis mudanças nos padrões eletroforéticos de proteínas e isoenzimas, decorrentes do envelhecimento artificial. O envelhecimento artificial ocasionou redução na germinação e vigor de sementes de C. langsdorffii, sendo o vigor afetado mais rapidamente. Em relação aos padrões eletroforéticos, não houve diferença significativa no conteúdo de proteínas solúveis e de armazenamento, mas, nas enzimas esterase e peroxidase, verificou-se redução na atividade destas, à medida que as sementes foram envelhecidas.

Emergência de plântulas oriundas de sementes recém colhidas e armazenadas de Copaifera langsdorffii Desf. (caesalpinioideae), triângulo mineiro, Brasil

Copaifera langsdorffii é uma espécie em perigo de extinção, com dormência múltipla em suas sementes e baixa resistência ao armazenamento. Nesse sentido, é importante saber se as sementes perdem viabilidade a partir do ponto de maturidade fisiológica e se resistem à perda de água durante o armazenamento. Quatro experimentos foram instalados com sementes coletadas em julho (matriz 1) e agosto de 2005 (matriz 2), no Vale do Rio Araguari, MG, dois com sementes recém-colhidas e dois com sementes armazenadas em câmara fria. A perda de 31% de água das sementes coletadas no solo, em relação às colhidas de frutos aderidos à árvore, reduziu em aproximadamente 10% o porcentual de emergência. A presença do arilo nas sementes recém-colhidas causou aumento do coeficiente de variação de emergência, indicando que essa estrutura possui substâncias inibidoras de germinação. Com o armazenamento, as sementes perderam viabilidade, diminuindo significativamente os porcentuais de emergência, o que indica que as sementes dessa espécie possuem certo grau de recalcitrância, com baixa resistência à perda de água após a maturidade fisiológica. Para a obtenção de maior número de mudas, em menor tempo e com maior sincronia, recomenda-se a utilização de sementes oriundas de frutos recém-abertos, ainda aderidos à árvore, com semeadura sem arilo e com escarificação.

Genetic structure and diversity of Copaifera langsdorffii Desf. in Cerrado fragments of the São Paulo State, Brazil

The loss of large areas of Cerrado (Brazilian savanna) in Brazil can lead to reduced biodiversity and to the extinction of species. Therefore, the present study aimed to investigate the genetic fragility of populations of Copaifera langsdorffii Desf exposed to different anthropic conditions in fragments of Cerrado in the state of São Paulo. The study was carried out in two Experimental Stations operated by the Forest Institute (Assis and Itirapina), in one fully protected conservation unit (Pedregulho) and in one private property (Brotas). Analyses were conducted using leaf samples from 353 adult specimens and eight pairs of microsatellite loci. The number of alleles per locus ranged from 13 to 15 in all populations, but the mean number of effective alleles was approximately half this value (7.2 to 9-1). Observed heterozygosity was significant and lower than the expected in all populations. Consequently, all populations deviated from Hardy-Weinberg expected frequencies. Fixation indexes were significant for all populations, with the Pedregulho population having the lowest value (0.189) and Itirapina having the highest (0.283). The analysis of spatial genetic structure detected family structures at distance classes of 20 to 65 m in the populations studied. No clones were detected in the populations. Estimates of effective population size were low, but the area occupied by each population studied was large enough for conservation, medium and long term. Recent reductions or bottlenecks were detected in all four populations. Mean Gst’ (genetic divergence) indicated that most of the variation was within populations. Cluster structure analysis based on the genotypes detected K= 4 clusters with distinct allele frequencies patterns. The genetic differentiation observed among populations is consistent with the hypothesis of genetic and geographic isolation. Therefore, it is essential to adopt conservation strategies that raise the gene flow between fragments.

Anatomia comparada do lenho de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae-Caesalpinoideae) de floresta e cerradão

O presente estudo compara a estrutura do lenho de uma espécie arbórea (Copaifera langsdorffii Desf.) que ocorre em floresta mesófila semidecídua e em cerradão. Objetivou-se verificar diferenças estruturais qualitativas e quantitativas nos espécimes em relação aos dois ecossistemas. A análise estatística revelou um maior diâmetro tangencial dos vasos nos espécimes do cerradão e um maior diâmetro tangencial das pontoações intervasculares nos espécimes da floresta, ambos ao nível de 0,05. Fibras gelatinosas foram encontradas em maior quantidade nos espécimes do cerradão quando comparadas com os espécimes da floresta. A presença de um parênquima marginal que se subdivide e algumas faixas parenquimáticas que não apresentam canais axiais são pela primeira vez mencionadas em Copaifera langsdorfii.

Fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf. -- Leguminosae, Caesalpinioideae) em uma floresta semidecídua no sudeste do Brasil

A fenologia da emissão foliar, floração e frutificação para espécies de florestas tropicais é pouco conhecida, embora estes ecossistemas apresentem grande diversidade de padrões fenológicos. Foi estudada, de fevereiro de 1991 a abril de 1993, a fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf.) na Reserva de Santa Genebra. Foram feitas observações em 36 indivíduos e analisadas queda de folhas, brotamento, floração e frutificação. A queda de folhas e o brotamento foram as fenofases mais sincronizadas dentro da população. Estes eventos ocorreram no final da estação seca (queda de folhas) e início da estação chuvosa (brotamento) e foram relacionados principalmente com a precipitação. A floração ocorreu na estação chuvosa e a frutificação na estação seca. A frutificação ocorreu em ciclos supra-anuais, com anos de produção intensa seguidos de anos sem frutificação. Além dos fatores climáticos, as interações com dispersores e predadores de sementes também parecem influenciar o padrão de frutificação observado em Copaifera langsdorffii.

Biologia reprodutiva de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae, Caesalpinioideae

Copaifera langsdorffii Desf. é uma espécie da família Leguminosae, subfamília Caesalpinioideae, de ampla distribuição no Brasil. O estudo da biologia reprodutiva desta espécie foi realizado numa área de cerradão aberto para pastagem da Fazenda Capim Branco, Uberlândia, MG. A espécie floresce durante o período das chuvas e dispersa suas sementes na época seca. As flores são branco-esverdeadas, com cerca de 0,5 cm de diâmetro, fracamente zigomorfas e estão reunidas em inflorescência paniculada. Apresentam um forte odor adocicado e duram apenas um dia. A antese inicia-se por volta das 5:00 h. Os recursos oferecidos aos visitantes são pólen e néctar. Produzem pouco néctar (0,2 ml) com concentração média de 49% de equivalentes de sacarose. Os visitantes mais freqüentes foram as abelhas Apis mellifera, Scaptotrigona cf. depiles e Trigona spinipes. Os resultados das polinizações manuais e o índice de incompatibilidade (ISI) indicam que a espécie é auto-incompatível e não apomítica. No entanto, foram observados tubos polínicos crescendo até o ovário e penetrando os óvulos em flores autopolinizadas, sugerindo a ocorrência de fenômenos de auto-esterilidade de ação tardia ou depressão endogâmica. A baixa produção de frutos está relacionada à pequena conversão de flores em frutos e também à predação dos frutos.

Taxa de cruzamento e sistema reprodutivo de uma população natural de Copaifera langsdorffii Desf. na região de Lavras (MG) por meio de isoenzimas

Uma população natural de Copaifera langsdorffii Desf., espécie arbórea comumente encontrada no Brasil, foi estudada por meio da eletroforese de isoenzimas, visando determinar a taxa de cruzamento e o sistema reprodutivo. A população amostrada localiza-se ao longo de um trecho do rio Capivari, em uma área de preservação permanente (floresta ciliar), entre os municípios de Lavras e Itumirim, sul do Estado de Minas Gerais, Brasil. Foram amostrados tecidos foliares de 20 indivíduos adultos da população e 400 indivíduos jovens (progênies) procedentes de sementes coletadas de 20 matrizes na população. Cinco sistemas enzimáticos revelaram 24 e 29 alelos totais para os indivíduos adultos e progênies, distribuídos em 12 locos. O sistema reprodutivo desta população foi inicialmente abordado pelo teste de Equilíbrio de Hard-Weinberg (EHW), tendo-se verificado que a maioria dos locos dos indivíduos adultos encontra-se nas proporções do EHW e a maioria dos locos das progênies encontra-se fora do EHW. A estimativa da taxa de cruzamento multilocos (t m) e unilocos (t s) média foi, respectivamente 0,917 e 0,877 indicando a existência de autofecundação (8%) na população estudada. Os resultados obtidos indicaram também que a espécie Copaifera langsdorffii é de reprodução mista predominantemente alógama. A população estudada mostrou-se potencial para fins de conservação in situ. A área mínima estimada para conservação in situ foi de 5,0 hectares.

Estrutura genética populacional de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae - Caesalpinioideae) em fragmentos florestais no Pontal do Paranapanema, SP, Brasil

O Pontal do Paranapanema é a região mais recentemente desflorestada do Estado de São Paulo. Os efeitos da fragmentação florestal na estrutura genética de Copaifera langsdorffii Desf. foram avaliados por meio da genotipagem, com seis locos microssatélites, de pelo menos 30 indivíduos regenerantes e 30 adultos em três áreas do Pontal do Paranapanema. A amostragem compreendeu dois fragmentos localizados em assentamentos rurais, Tucano (800 ha) e Madre Cristina (300 ha); e uma população localizada em floresta contínua, no Parque Estadual do Morro do Diabo (35.000 ha). Níveis elevados de diversidade genética foram detectados tanto nos regenerantes como nos adultos. A diversidade gênica (He) variou de 0,718 a 0,835 e o número médio de alelos por loco (Â) variou de 8,67 a 11,83, mostrando que a fragmentação ainda não causou perda de alelos. As estimativas elevadas dos índices de fixação (0,183 a 0,387) foram conseqüentes da ocorrência de alelos nulos em alguns locos e de endogamia nas populações. A divergência genética foi pequena entre os adultos (R ST = 0,035), mas aumentou entre os regenerantes (R ST = 0,075). Como esperado, a fragmentação florestal está causando redução do fluxo gênico interpopulacional, especialmente em relação ao fragmento mais distante da floresta contínua (Tucano - cerca de 8 km). Uma alternativa para promover o fluxo gênico entre os remanescentes florestais do Pontal do Paranapanema seria o estabelecimento de sistemas agroflorestais pelos agricultores assentados, os quais atuariam como trampolins ecológicos, favorecendo a dispersão de pólen e sementes entre fragmentos.

Obtenção de nova fonte de peroxidase de folha de Copaifera langsdorffii Desf. com alta atividade

Objetivou-se neste trabalho extrair peroxidase de folha de Copaifera langsdorffii (COP), medir sua atividade, compará-la com a peroxidase de raiz forte (Horseradish peroxidase - HRP) e determinar o pH ótimo, a melhor solução extratora e o efeito de aditivos sobre a atividade da COP. Os resultados mostraram que a COP atingiu 81,6% da atividade de HRP e a faixa de pH ótimo foi de 5,5 a 6,0. A melhor solução extratora da enzima foi o tampão fosfato de sódio 50 mM, pH 6,0 e o melhor aditivo foi o PVPP. Concluindo, a COP apresenta atividade mais alta que outras peroxidases de diferentes fontes citadas na literatura.