ANTI-HERBIVORE PROTECTION BY MUTUALISTIC SPIDERS and THE ROLE of PLANT GLANDULAR TRICHOMES

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

Plant glandular trichomes mediate protective mutualism in a spider-plant system

1. Although several species of Peucetia (Oxyopidae) live strictly in association with plants bearing glandular trichomes worldwide, to date little is known about whether these associations are mutualistic.2. In this study we manipulated the presence of Peucetia flava on the glandular plant Rhynchanthera dichotoma in the rainy and post-rain season, to test the strength of its effects on leaf, bud, and flower damage and plant reproductive output. In addition, we ran independent field experiments to examine whether these sticky structures improve spider fidelity to plants.3. Peucetia suppressed some species of foliar phytophages, but not others. Although spiders have reduced levels of leaf herbivory, this phenomenon was temporally conditional, i.e. occurred only in the post-rain but not in the rainy season. Floral herbivory was also reduced in the presence of spiders, but these predators did not affect plant fitness components.4. Plants that had their glandular trichomes removed retained fewer insects than those bearing such structures. Spiders remained longer on plants with glandular trichomes than on plants in which these structures had been removed. Isotopic analyses showed that spiders that fed on live and dead labelled flies adhered to the glandular hairs in similar proportions.5. Spiders incurred no costs to the plants, but can potentially increase individual plant fitness by reducing damage to reproductive tissues. Temporal conditionality probably occurred because plant productivity exceeded herbivore consumption, thus dampening top-down effects. Specialisation to live on glandular plants may have favoured scavenging behaviour in Peucetia, possibly an adaptation to periods of food scarcity.

Glandular trichomes on aerial and underground organs in Chrysolaena species (Vernonieae - Asteraceae): Structure, ultrastructure and chemical composition

Although the occurrence of glandular trichomes is frequently reported for aerial vegetative organs, many questions still remain opened about the presence of such trichomes in underground systems. Here, we present, for the first time, a comparative study concerning the structure, ultrastructure and chemical aspects of both, the aerial and underground glandular trichomes of two different Chrysolaena species, C obovata and C platensis. Glandular trichomes (GTs) were examined using LM, SEM, and TEM and also analyzed by GC-MS and HPLC coupled to UV/DAD and HR-ESI-MS (HPLC-UV-MS). In both aerial (leaf and bud) and underground (rhizophore) organs, the GTs are multicellular, biseriate and formed by five pairs of cells: a pair of support cells, a pair of basal cells, and three pairs of secreting cells. These secreting cells have, at the beginning of secretory process, abundance of smooth ER. The same classes of secondary metabolites are biosynthesized and stored in both aerial and underground GTs of C platensis and C obovata. These GTs from aerial and underground organs have similar cellular and sub-cellular anatomy, however the belowground trichomes show a higher diversity of compounds when compared to those from the leaves. We also demonstrate by means of HPLC-UV-DAD that the sesquiterpene lactones are located inside the trichomes and that hirsutinolides are not artifacts. (C) 2012 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Microhabitat use by Peucetia flava (Oxyopidae) on the glandular plant Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae)

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

Natural history of Peucetia flava (Araneae, Oxyopidae): seasonal density fluctuation, phenology and sex ratio on the glandular plant Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae)

The seasonal density fluctuation, phenology and sex ratio of Peucetia flava (Oxyopidae) on Rhyncanthera dichotoma (Melastomataceae) were investigated during a year in a swamp in southeastern Brazil. Peucetia flava displayed an unusual non-seasonal life cycle and the population size varied little over the year. The density of Peucetia spiders increased with the increase in abundance of leaves and number of arthropods adhered to glandular trichomes on R. dichotoma leaves. Our findings suggest that seasonal density fluctuation of Peucetia may be influenced by foraging site availability (i.e. leaves) and prey supply (i.e. arthropods adhering to glandular trichomes). The unusual seasonal stability of P. flava may be related to the type of habitat in which this spider occurs (swamp), because of the constant input of allochthonous resources from the water source, i.e. aquatic insects that migrate to the terrestrial environment.

Associations of spiders of the genus Peucetia (Oxyopidae) with plants bearing glandular hairs

Two common South American species of lynx spiders, Peucetia rubrolineata and P. flava (Oxyopidae), were surveyed on three localities in southeastern Brazil to determine plant choice. Both species were found to be associated with plants bearing glandular trichomes. A literature review and complementary data show that ten Peucetia species are associated with up to 55 plant species bearing glandular trichomes in at least 20 distinct vegetation types (phytophysiognomies) in more than 36 localities in the Neotropical, Neartic, Afrotropical, and Paleartic regions. The main plant families used by the spiders were Solanaceae, Asteraceae, and Melastomataceae. The specialization of the Peucetia species for plants bearing glandular trichomes may have evolved because insects adhered to these sticky structures may be used as prey by the spiders.

Trichomes related to an unusual method of water retention and protection of the stem apex in an arid zone perennial species

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Glandular trichome diversity on leaves of Lippia origanoides and Lippia stachyoides (Verbenaceae): morphology, histochemistry, and ultrastructure

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

Análises morfológicas e moleculares dos gêneros Galium L.e Relbunium (Endl.)Hook.f. (RUbieae-Rubiaceae)no estado do Rio Grande do Sul-Brasil

Desde o início da história taxonômica de Relbunium, muitos foram os trabalhos que enfatizaram sua autonomia e posição taxonômica. Atualmente, alguns estudos sugerem que as espécies pertencentes a Relbunium devam ser incluídas em uma seção do gênero Galium. Porém, recentes estudos moleculares na tribo Rubieae, destacam Galium como um grupo parafilético, e Relbunium como um gênero independente e monofilético. O problema taxonômico referente a Galium e Relbunium é de difícil solução, devido à ausência de estudos que integrem caracteres morfológicos, ecológicos e moleculares. No presente trabalho objetivou-se adicionar informações para o conhecimento básico das espécies de Relbunium e Galium para o sul do Brasil, a partir de caracteres morfológicos e moleculares, buscando responder a seguinte questão: “Relbunium pode ser considerado um gênero ou apenas uma seção dentro de Galium?”. Para atingir os objetivos, foi analisada a morfologia das espécies, com ênfase nas folhas, flores e frutos para duas espécies de Galium e treze de Relbunium: G. latoramosum, G. uruguayense, R. equisetoides, R. gracillimum, R. hirtum, R. humile, R. humilioides, R. hypocarpium, R. longipedunculatum, R. mazocarpum, R. megapotamicum, R. nigro-ramosum, R. ostenianum, R. richardianum e R. valantioides. Chaves de identificação foram geradas a partir dos resultados das análises morfológicas. As folhas foram analisadas quanto à forma, ápice, padrão de venação, tricomas, estômatos, distribuição de idioblastos secretores e vascularização do hidatódio. Esses caracteres não evidenciaram a separação entre os gêneros, auxiliando apenas na individualização das espécies. A morfologia das flores e frutos auxiliou na diferenciação dos gêneros e espécies estudadas. As flores são comumente bispóricas, a exceção de G. latoramosum. Brácteas involucrais, ausentes em Galium, estão presentes nas espécies de Relbunium, de duas a quatro; nesse gênero há presença de antopódio, ausente em Galium. A corola possui tricomas glandulares unicelulares na face adaxial, e na face abaxial os tricomas, quando presentes, são simples e idioblastos secretores estão presentes apenas em R. gracillimum. O androceu tem quatro estames alternipétalos e exsertos, com anteras dorsifixas e tetrasporangiadas, de deiscência longitudinal. O ovário é ínfero, bicarpelar, bilocular, com um rudimento seminal anátropo e unitegumentado por lóculo. O desenvolvimento dos frutos, a estrutura do pericarpo e da testa foram descritos. Os frutos são do tipo baga, em R. gracillimum e R. hypocarpium, ou esquizocarpo, nas demais espécies. A consistência do pericarpo pode variar de carnosa, nos frutos do tipo baga, a levemente seca, nos frutos esquizocarpos. Entre as espécies, observou-se uma variação com relação ao exocarpo, que pode ser liso, piloso ou com idioblastos secretores. A testa é constituída por apenas uma camada de células, que em R. hypocarpium mostra-se descontínua. Além das descrições morfológicas, foram realizados estudos moleculares das espécies, através do seqüenciamento de fragmentos do DNA nuclear (ITS) e plastidial (trnL-F). A partir dos resultados obtidos formam elaborados cladogramas com base nos dados morfológicos e moleculares. O cladograma construído a partir dos dados morfológicos (vegetativos e reprodutivos) evidenciou a distinção dos dois gêneros, ou seja, sustenta Relbunium como táxon independente. Nesse cladograma observa-se que a VI presença ou ausência de brácteas foi determinante, e proporcionou a separação dos gêneros. A uniformidade dos caracteres morfológicos vegetativos entre as espécies auxiliou apenas na distinção das espécies de Relbunium. Com relação aos dados moleculares, os fragmentos de DNA utilizados mostraram-se pouco informativos. A análise do fragmento ITS, em especial, contribuiu para confirmação da relação entre algumas espécies (R. hirtum e R. ostenianum, e R. humile e R. mazocarpum). A análise combinada dos dados morfológicos e moleculares não caracterizou Relbunium como um clado monofilético, sendo sua manutenção não sustentada, isso, principalmente, devido à falta de diferenças moleculares entre as espécies. Conclui-se que para o grupo em questão as análises morfológicas, das folhas, flores e frutos, foram suficientes para destacar Relbunium como um gênero autônomo e monofilético na tribo Rubieae.

Nonpreference of whitefly for oviposition in tomato genotypes

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

Tipos de tricomas em genótipos de Lycopersicon

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

Tricomas foliares em tomateiro com teores contrastantes do aleloquímico 2-tridecanona

Duas espécies de tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill. (Linhagem TOM 556- padrão com baixo teor da metil cetona 2-tridecanona (2-TD) e Lycopersicon hirsutum Dunal var. glabratum Mill. (Linhagem PI 134417- padrão com elevado teor de 2-TD), foram analisadas em conjunto para identificação e quantificação de tricomas foliares. A parte experimental constou da identificação dos tricomas, baseado na presença ou ausência da cabeça secretora na extremidade apical dos tricomas, arranjo e número de células da cabeça, comprimento dos tricomas, e da quantificação do número de tricomas glandulares e não glandulares nos folíolos. O delineamento utilizado para o número de tricomas foi inteiramente casualizado e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5%. A identificação e quantificação para as espécies foram: a) TOM 556: Tricomas não glandulares do tipo II + III + V (2590 cm-2 de área foliolar); glandular do tipo VI (16 cm-2); glandular do tipo VII (138 cm-2); b) PI 134417: não glandulares do tipo II + III + V (140 cm-2 de área foliolar); glandular do tipo I + IV (843 cm-2); glandular do tipo VI (83 cm-2); glandular do tipo VII (11 cm-2). As maiores concentrações da 2-TD nos folíolos, estão associadas às maiores densidades de tricomas glandulares presentes em ambas espécies.

Pollination Biology of Jacaranda oxyphylla with an Emphasis on Staminode Function

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Morfoanatomia dos órgãos vegetativos de Piper crassinervium H.B. & K. (Piperaceae)

Objetivando auxiliar trabalhos taxonômicos e farmacobotânicos, foram realizados estudos morfoanatômicos dos órgãos vegetativos de Piper crassinervium H.B. & K. (jaborandi). O material foi analisado seguindo-se técnicas usuais de corte e coloração. P. crassinervium é um arbusto de caule ereto, de folhas estipuladas e alternas. Dentre as características anatômicas importantes para a sua identificação destacam-se: parênquima cortical radical com esclereídes; córtex caulinar com faixas descontínuas de colênquima e tecido vascular organizado em dois círculos descontínuos de feixes colaterais, delimitados por endoderme com estrias de Caspary; folha dorsiventral, hipoestomática, com estômatos ciclocíticos e tetracíticos e hipoderme unisseriada, porém, com 1-3 camadas de células na região da nervura principal; parênquima clorofiliano com idioblastos oleíferos; tricomas glandulares na epiderme unisseriada e idioblastos com pequenos cristais aciculares no parênquima em todos os órgãos.