Formation of multiple or adventive embryos in Epidendrum nocturnum Jacq (Orchidaceae)

Under greenhouse conditions, Epidendrum nocturnum Jacq. plants produce fruits by both self-fertilization and cleistogamy. Although adapted to these reproductive processes the species respond also to cross-pollination. Seeds without embryos and with one embryo are usual but occasionally seeds with two, three or four embryos are produced. Multiple embryos are formed by polyembryony and apomixis. © 1985 Annals of Botany Company.

[Epidendrum nocturnum]

Louise von Panhuys

Chemical sterilization in in vitro propagation of Arundina bambusifolia Lindl. and Epidendrum ibaguense Kunth

There is a great demand for simpler and less costly laboratory techniques and for more accessible procedures for orchid breeders who do not have the necessary theoretical basis to use the traditional seed and clone production methods of orchids in vitro. The aim of this study was to assess the use of sodium hypochlorite (NaClO) as a decontaminant in the process of inoculating adult orchid explants of Arundina bambusifolia and Epidendrum ibaguenses. Solutions of NaClO (1.200, 2.400, 3.600, 4.800 and 6.000 mg L-1 - equivalent to 50, 100, 150, 200 and 250 mL L-1 of commercial bleach - CB) were sprayed on the explants (1.0 mL) and the culture medium (GB5), in the presence or absence of activated charcoal (2 g L-1). The explants used were nodal segments of field-grown adult plants. The procedures for inoculating the explants were conducted outside the laminar flow chamber (LFC), except for the control treatment (autoclaved medium and explant inoculation inside the LFC). The best results for fresh weight yield, height and number of shoots were obtained using NaClO in solution at 1.200 mg L-1 (equivalent to 50 mL L-1 commercial bleach) with activated charcoal in the culture medium. Fresh weight figures were 1.10 g/jar for Arundina bambusifolia and 0.16 g/jar for Epidendrum ibaguenses. Spraying the NaClO solutions controls the contamination of the culture medium already inoculated with the explants.

Atividade inseticida do óleo essencial de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur. & K. Shum (Bignoneaceae) sobre Sitophilus zeamais Motsch. (Coleoptera: Curculionidae)

O óleo essencial extraído de folhas frescas de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur.& K. Shum por destilação de arraste a vapor foi avaliado quanto à toxicidade a Sitophilus zeamais Motsch., principal praga do milho armazenado. Papel de filtro e grãos de milho foram impregnados pelo óleo para se avaliar o efeito por via de contato (papel-filtro) e fumigação, respectivamente. Para avaliação do efeito da aplicação tópica 0,5 µl das diferentes concentrações do óleo foram aplicadas em adultos do inseto. A partir de uma ampla faixa de concentrações, foram determinadas as mais promissoras para os bioensaios definitivos. Na determinação das dose/concentrações-letais (DL50 e CL50) foi utilizada a análise de Probit, realizando-se também, uma análise de regressão linear conjunta de todos os dados de mortalidade. O óleo de T. nocturnum foi considerado tóxico para S. zeamais baseado nos seguintes valores: CL50 de 14,1 ng.cm-2 e CL50 de 1.321,6 ng.g-1 de grãos para os efeitos de contacto (papel-filtro) e fumigação, respectivamente, e DL50 de 14,7 µg.mg-1 de inseto para efeito tópico. Porcentagens de mortalidade próximas a 100 % foram obtidas nas concentrações de: 2 e 5 % (m/v) (contato), 3 4, e 5 % (m/v) (fumigação) e 10 % (m/v) para o efeito de aplicação tópica. O presente estudo mostrou que o ácido cianídrico, liberado do óleo essencial de T. nocturnum por hidrólise, pode ter atividade inseticida para S. zeamais e que concentrações acima de 4 % (m/v) são promissoras no controle do inseto.

Ação fungitóxica do óleo essencial de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur. e K. Shum sobre o Aspergillus flavus isolado da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa)

Neste trabalho, avaliou-se a capacidade fungitóxica do óleo essencial de folhas frescas de Tanaecium nocturnum sobre o Aspergillus flavus isolado da castanha-do-brasil, por meio das técnicas de contato e fumigação. Pelos resultados dos bioensaios realizados até 10 dias de incubação, verificou-se que a inibição total do crescimento micelial ocorreu quando se utilizou o óleo essencial nas concentrações de 782 ppm (técnica de contato) e 1000 ppm (técnica de fumigação). Em ambas as técnicas, o óleo essencial inibiu a esporulação a partir da concentração de 500 ppm. Observou-se que nos cinco primeiros dias de incubação não houve diferença significativa nos resultados apresentados pelas duas técnicas estudadas, havendo a partir daí uma redução da atividade do óleo essencial nas concentrações inferiores a 1000 ppm pelo teste de fumigação. A ação fungitóxica do óleo essencial sobre o microrganismo estudado pode ser atribuída à presença do benzaldeído (composto majoritário do óleo essencial estudado), em associação com outros compostos também presentes nesse óleo essencial, tais como; álcool benzílico, benzoato de benzila e mandelonitrila.

Diversidade de fungos micorrízicos Epulorhiza spp. isolados de Epidendrum secundum (Orchidaceae)

Fungos micorrízicos rizoctonioides Epulorhiza spp. têm sido isolados de orquídeas do gênero Epidendrum e vêm sendo utilizados na germinação simbiótica das sementes de orquídeas. Epidendrum secundum é uma orquídea largamente distribuída em campos de altitude do Parque Estadual da Serra do Brigadeiro (PESB), Minas Gerais, e pouco se sabe sobre a associação micorrízica dessa espécie nesse parque. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade morfológica dos fungos micorrízicos rizoctonioides isolados de quatro populações de E. secundum em três regiões de um campo de altitude localizado na subserra Totem Deitado, PESB. Vinte e seis isolados fúngicos foram obtidos, todos pertencentes ao gênero Epulorhiza. As características morfológicas qualitativas e quantitativas avaliadas revelaram, de modo geral, baixa variabilidade entre os isolados obtidos de uma mesma população e de populações localizadas na mesma região, porém grande variabilidade foi observada entre os isolados obtidos das populações de diferentes regiões. Com base nessas características morfológicas, os isolados foram divididos em quatro grupos: o primeiro constituído pelos fungos obtidos das populações I e II da região A, o segundo pelos fungos da população III da região B, o terceiro pelo isolado M61 da população II da região A, e o quarto pelo único isolado obtido na população IV da região C. A variabilidade morfológica observada é um indicativo da diversidade dos fungos Epulorhiza spp. associados a E. secundum no PESB.

Response of Epidendrum Ibaguense (orchidaceae) to the application of lime rates to the pot

In the best cultivation methods of orchids, in particular of the genus Phalaenopsis, liming is a common practice. The objective of this study was to evaluate the influence of lime rates (0.0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; and 5.0 g dm-3 of substrate) applied to the cultivation substrate (xaxim) on the growth of Epidendrum ibaguense seedlings. In a greenhouse, 1-L plastic pots filled with 0.8 dm³ of xaxim were irrigated such that no leachate was lost during the experiment. N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn, B, and Mn contents in roots, stems and leaves were measured. Leachate was collected by applying a sufficient water volume to obtain 25 mL from each pot. Fourteen days after lime application of 3 g dm-3, the pH of the collected leachate reached values above 7 and a value of 6.29 with the highest lime rate at the end of the experiment. The lime rate did not influence plant height, probably due to a Zn deficiency at high pH levels and a Ca deficiency in the control. Nevertheless, there was a large increase in leaf production, for number as well as for dry matter mass. There was no statistical difference between treatments in root dry matter production. Maximum dry matter production was obtained at a lime rate of 4.09 g dm-3. Zinc concentrations diminished linearly with increasing lime rates; the concentrations in all treatments were below the levels suggested as adequate in the literature (25-200 mg kg-1). Nutrient concentrations in leaves indicated deficiency of N, S, and B at the highest lime rates (4.0 and 5.0 g dm-3), and of Ca in the treatment without liming.

Longevidade de inflorescências de Epidendrum ibaguense tratadas com aminoetoxivinilglicina

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do inibidor da síntese de etileno aminoetoxivinilglicina (AVG) aplicado na forma de solução de condicionamento e pulverização sobre a abscisão e longevidade de inflorescências de Epidendrum ibaguense Kunth. As hastes foram colhidas e imediatamente condicionadas em solução com 0, 0,5, 1, 1,5 e 2 mM de AVG por 6, 12, 18 e 24 horas. Os mesmos tratamentos foram aplicados na forma de pulverização até o molhamento completo da inflorescência. O experimento foi conduzido em um esquema fatorial entre tempo de aplicação e doses de AVG, mais doses de AVG aplicadas em pulverização nas flores, e o delineamento foi em blocos ao acaso, com cinco repetições, com três hastes por unidade experimental. Independentemente do modo de aplicação do AVG, as concentrações utilizadas promoveram aumento da longevidade das flores em aproximadamente 70% em comparação ao controle, com resposta máxima nas concentrações de 1,5 e 2 mM. Apercentagem de abscisão de flores foi reduzida em todos os tratamentos com AVG, principalmente quando se utilizou pulverização, com decréscimo na abscisão acumulada superior a 80% nas concentrações entre 1 e 2 mM de AVG.A aplicação de AVG prolongaa longevidadee reduz a abscisãode flores de Epidendrum ibaguense.

Fumigação de milho para o controle do gorgulho utilizando caule de Tanaecium nocturnum (Bignoniaceae)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da fumigação de grãos de milho com segmentos de caules injuriados de Tanaecium nocturnum no controle de Sitophilus zeamais. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com sete repetições, em parcelas subdivididas. Considerou-se como parcela os tratamentos de fumigação e, como subparcelas, os intervalos de tempo consecutivos tomados a cada 23 dias para as avaliações. Os tratamentos foram: fumigação com 50 g de segmentos de caules verdes de T. nocturnum por quilograma de grãos de milho, que continham entre 800 e 900 mg kg-1 de HCN; fumigação com 60 mg de pastilhas de fosfeto de alumínio por quilograma de grãos de milho que continham 57% do princípio ativo; e testemunha (sem aplicação de fumigantes). A infestação por S. zeamais e a perda de peso de grãos foram avaliadas nove vezes durante 207 dias. A utilização de 50 g kg-1 de segmentos do caule de T. nocturnum para o controle de S. zeamais proporcionou redução da infestação pela praga e da perda de peso de grãos comparável à do fosfeto de alumínio. Esse controle alternativo pode ser adaptado às condições de armazenamento do milho em pequenas propriedades da Amazônia Ocidental.

Influência da temperatura de secagem sobre o rendimento e a composição química do óleo essencial de Tanaecium nocturnum (barb. Rodr.) bur. & K. Shum

The yields and chemical compositions of the essential oils obtained by steam distillation of the fresh and dried (30 and 40 ºC) leaves, stems and roots of Tanaecium nocturnum are reported. The identification and quantification of the volatile constituents were accomplished by GC/MS and GC/FID, respectively. The essential oils obtained from the various parts of the plant were constituted mainly of benzaldehyde. Large losses and variations in the quantities of the components during the drying process were observed. The presence of mandelonitrile in higher concentration in the stem and roots indicates that this species produces cyanogenic glycosides.

Biologia reprodutiva e polinização em Epidendrum paniculatum Ruiz & Pavón (Orchidaceae)

Epidendrum paniculatum Ruiz & Pavón ocorre na América Central e do Sul. As populações estudadas desenvolvem-se como rupícola em matas semidecíduas de altitude, na Serra do Japi (Judiaí-SP). Suas flores são verdes e brancas, e fragrantes durante o dia e à noite. Na Serra do Japi, os polinizadores são borboletas da subfamília Ithomiinae e mariposas diurnas da família Arctiidae, ambas conhecidas por coletar alcalóides em flores. Os testes realizados, no entanto, demonstraram que alcalóides estão ausentes em flores de E. paniculatum, que atrai seus polinizadores provavelmente pela produção de néctar e fragrância. Os tratamentos realizados revelaram um alto grau de auto-incompatibilidade para a espécie. No entanto, devido à tendência de muitos lepidópteros permanecerem em seus micro-hábitats, muitas autopolinizações ocorrem. O alto grau de auto-incompatibilidade, somado à ineficiência por parte dos agentes polinizadores, provoca grande perda de pólen e, conseqüentemente, uma baixa produção de frutos. Mesmo com a baixa frutificação, os frutos produzidos são derivados de polinizações cruzadas. Este fato, adicionado à produção de milhares de sementes dispersas pelo vento em cada fruto, pode ser suficiente para a manutenção do número de indivíduos da espécie na região, bem como para a promoção de maior variabilidade genética e da ampla distribuição de E. paniculatum.

Are there evidences of a complex mimicry system among Asclepias curassavica (Apocynaceae), Epidendrum fulgens (Orchidaceae), and Lantana camara (Verbenaceae) in Southern Brazil?

The goal of this paper was to test the presence of mimicry in Asclepias curassavica L., Epidendrum fulgens Brong., and Lantana camara L. The study was carried out at the Parque Estadual de Itapeva, RS, southern Brazil, from 2004 to 2006. Flowering period of each of the three species was followed up; focal observations of butterflies visiting flowers, from fixed point and during random walks were carried out. We also estimated the frequency of pollinaria removal in the orchid, as well as its mode of reproduction. All these variables were important for testing the mimicry hypothesis. Despite some temporal coincidences in the flowering period of two plants in the system, there was no statistical association among the three plants as to flowering period. Twenty-nine species of butterflies, as potential pollinators, were recorded, particularly Agraulis vanillae maculosa, Dryas iulia alcionea, Urbanus simplicius, Tegosa claudina, and Heliconius erato phyllis, which were the more frequent visitors of the three plants. There was association between the number of visits to L. camara and E. fulgens, based on Pearson correlation (r = 0.4603; n = 19; P = 0.0473). Pollinaria removal of E. fulgens was low, as measured by the percentage of removal (range: 0 - 10%). The analysis of the mode of reproduction of this orchid showed its pollinator-dependence, since no fruits were formed by spontaneous self-pollination. In contrast, the percentage of fruit set that resulted from geitonogamy and xenogamy was, in average, 86%. The results here shown are not conclusive as to the occurrence of a mimicry system among the three plants.

Phylogenetic relationships and infrageneric classification of Epidendrum subgenus Amphiglottium (Laeliinae, Orchidaceae)

Epidendrum L. is the largest genus of Orchidaceae in the Neotropical region; it has an impressive morphological diversification, which imposes difficulties in delimitation of both infrageneric and interspecific boundaries. In this study, we review infrageneric boundaries within the subgenus Amphiglottium and try to contribute to the understanding of morphological diversification and taxa delimitation within this group. We tested the monophyly of the subgenus Amphiglottium sect. Amphiglottium, expanding previous phylogenetic investigations and reevaluated previous infrageneric classifications proposed. Sequence data from the trnL-trnF region were analyzed with both parsimony and maximum likelihood criteria. AFLP markers were also obtained and analyzed with phylogenetic and principal coordinate analyses. Additionally, we obtained chromosome numbers for representative species within the group. The results strengthen the monophyly of the subgenus Amphiglottium but do not support the current classification system proposed by previous authors. Only section Tuberculata comprises a well-supported monophyletic group, with sections Carinata and Integra not supported. Instead of morphology, biogeographical and ecological patterns are reflected in the phylogenetic signal in this group. This study also confirms the large variability of chromosome numbers for the subgenus Amphiglottium (numbers ranging from 2n = 24 to 2n = 240), suggesting that polyploidy and hybridization are probably important mechanisms of speciation within the group.

Hybridization and introgression across different ploidy levels in the Neotropical orchids Epidendrum fulgens and E-puniceoluteum (Orchidaceae)

The hypothesis of gene flow between species with large differences in chromosome numbers has rarely been tested in the wild, mainly because species of different ploidy are commonly assumed to be reproductively isolated from each other because of instantaneous and strong postzygotic barriers. In this study, a broad-scale survey of molecular variation was carried out between two orchid species with different ploidy levels: Epidendrum fulgens (2n = 2x = 24 chromosomes) and Epidendrum puniceoluteum (2n = 4x = 52 chromosomes). To test the strength of their reproductive barriers, we investigated the distribution of genetic variation in sympatric and allopatric populations of these two species and conducted crossing experiments. Nuclear and plastid microsatellite loci were used to genotype 463 individuals from eight populations across the geographical range of both species along the Brazilian coastal plain. All six sympatric populations analysed presented hybrid zones, indicating that hybridization between E. fulgens and E. puniceoluteum is a common phenomenon. Bayesian assignment analysis detected the presence of F(1) and F(2) individuals and also signs of introgression, demonstrating a high potential for interspecific gene flow. Introgression occurs preferentially from E. fulgens to E. puniceoluteum. Pure parental individuals of both species display strong genotype-habitat associations, indicating that environment-dependent selection could be acting in all hybrid zones. This study suggests that hybridization and introgression are evolutionary processes playing a role in the diversification of Epidendrum and indicates the importance of investigations of hybrid zones in understanding reproductive barriers and speciation processes in Neotropical orchid species.

Isolation and characterization of microsatellite loci in the Brazilian orchid Epidendrum fulgens

Epidendrum fulgens has a patchy distribution along the Atlantic Rainforest in the Brazilian coast, due to the destruction of its native habitat. Here, we report on both the development of nine new microsatellite markers isolated from this species and the characterization of their allele variability in two distant and unrelated populations. The number of alleles observed for each locus ranged from 2 to 17 with an average of 6.4 alleles per locus. These microsatellites should be valuable tools for studying the effect of habitat fragmentation on the genetic structure of E. fulgens populations.