Evaluation of the floral vasculature of the Janusia, Mascagnia and Tetrapterys species as a tool to explain the decrease of floral organs in Malpighiaceae

The family Malpighiaceae is considered monophyletic, but the intra-family classification is conflicting. Analyses of floral vasculature allow the identification of reductions, connations and adnations and can even reveal evolutionary steps prior to current floral morphology. The present work analysed the floral vasculature of Janusia mediterranea, Mascagnia cordifolia and Tetrapterys chamaecerasifolia using material processed by traditional methods for light microscopy. A general pattern was observed of three bundle traces supplying each sepal and one trace per petal and stamen; Mascagnia is an exception, as its eglandular sepal has only a median trace but shares lateral traces with adjacent sepals. No dorsal traces are emitted to the carpels; however, three intercarpellary complexes are emitted that divide into six ventral bundles, supplying the ovule. Mascagnia demonstrates connation between the anterior and adjacent sepal glands; reductions of the anterior sepal glands were registered in Tetrapterys and Janusia. This work reveals two distinct processes for gland loss in non-related groups of the family that resulted in similar present appearances. Our evaluation of the number of calyx glands and the processes of glandular loss in species with less than ten glands improves our understanding of the evolution of calyx glands in Malpighiaceae. © 2013 Elsevier GmbH.

Seed development in Malpighiaceae species with an emphasis on the relationships between nutritive tissues

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Mortes súbitas em bovinos causadas pela ingestão de Mascagnia sp (Malpighiaceae), no Estado de Santa Catarina

No Litoral de Santa Catarina vem ocorrendo uma doença de bovinos caracterizada por "morte súbita". Para esclarecer a etiologia, foram conduzidos experimentos em bovinos nos quais se reproduziu a enfermidade pela administração oral de Mascagnia sp. Doses únicas de 5 g/kg das folhas frescas de Mascagnia sp causaram intoxicação não letal. Doses únicas de 7,5 g/kg causaram intoxicação letal em um de dois bovinos e dose de 10 g/kg a morte de outros dois. Nessas dosagens de 5 a 10 g/kg as manifestações clínicas eram observadas quando os animais eram movimentados, e consistiram em cansaço, jugular ingurgitada, leves tremores musculares e às vezes contrações bruscas; taquicardia já notada antes do exercício se acentuava. Finalmente os animais se deitavam ou caíram subitamente. A evolução da intoxicação nos dois animais em que foi acompanhada até a morte, foi de 40 e 75 minutos. As mais altas doses administradas (15 e 20 g/kg) provocaram um quadro de intoxicação protraída; os animais se mostraram lerdos e apáticos, evitando quaisquer movimentos; foram encontrados mortos 7h45min e 21 horas após terem sido observados os primeiros sinais clínicos. Esses dois últimos experimentos mostram que a movimentação é um fator importante para a manifestação da "morte súbita". Os principais achados de necropsia foram coloração vermelha intensa da mucosa do intestino delgado e edema da parede da vesícula biliar. As mais importantes alterações histológicas foram degeneração hidrópico-vacuolar do epitélio tubular renal em três dos cinco bovinos que morreram.

Intoxicação experimental em coelhos por Mascagnia sp (Malpighiaceae) procedente do Estado de Santa Catarina

As folhas novas ou a brotação e as folhas maduras de Mascagnia sp, arbusto escandente da família Malpighiaceae, procedente de Santa Catarina, planta comprovadamente tóxica a bovinos, foram administradas sob forma de pó suspenso em água por sonda gástrica, até poucas semanas após a sua colheita, a 45 coelhos adultos. A planta colhida em três municípios do Estado de Santa Catarina, dessecada na sombra a temperatura ambiente, demonstrou possuir toxidez também para essa espécie animal. Porém a sua toxidez para coelhos foi muito variável. Os experimentos realizados não permitem concluir que a procedência da planta, o seu estado de evolução ou a época do ano da colheita, sejam fatores que influenciam a sua toxidez. Já em relação ao quadro clínico, os achados de necropsia e histopatológicos, a planta teve um comportamento muito constante. Os coelhos mostraram os primeiros sintomas de intoxicação entre 3 horas e 24h49min após o começo da administração da planta. A evolução do quadro clínico foi de 1 a 4 minutos. Os sintomas consistiram sempre em que o animal subitamente começava a fazer movimentos desordenados, geralmente violentos; finalmente ficava caído, tinha respiração dispnéica com movimentos respiratórios cada vez mais espaçados, dava alguns gritos e logo morria. Os achados de necropsia se resumiram em congestão hepática e esplenomegalia; o fígado ao corte tinha a lobulação nítida, às vezes com o centro dos lóbulos mais claro. Os exames histopatológicos revelaram alterações regressivas e circulatórias no fígado, rim e baço. A planta moída guardada em vidros hermeticamente fechados com tampa plástica e à temperatura ambiente, submetida a experimentos em outros 22 coelhos 1 ano ou mais após sua colheita, demonstrou ter perdido variavelmente em toxidez.

Mortes súbitas em bovinos causadas por Palicourea aeneofusca (Rubiaceae) e Mascagnia rigida (Malpighiaceae) na Zona da Mata Paraibana

Neste trabalho descrevem-se, em bovinos, um surto de intoxicação por Palicourea aeneofusca no município de Jacaraú e um surto de intoxicação por Mascagnia rigida, no município de Sapé. Ambos os surtos ocorreram na zona da Mata Paraibana, onde não havia, anteriormente, informação sobre intoxicação por plantas que causam mortes súbitas associadas ao exercício. A toxicidade de ambas as plantas frescas recém coletadas foi testada em coelhos, sendo a dose letal de 3g por kg de peso animal (g/kg) para P. aeneofusca e de 10g/kg para M. rigida. Na fazenda onde ocorreu o surto de intoxicação por P. aeneofusca foi encontrada, também M. rigida e o produtor informava que esta tinha causado, anteriormente, mortes de bovinos. M. rigida coletada nesta última fazenda foi tóxica na dose de 10g/kg da planta seca. Anteriormente a intoxicação por P. aeneofusca tinha sido diagnosticada na Zona da Mata e Agreste Pernambucano e leste da Bahia. Há também numerosos históricos da ocorrência desta intoxicação na Zona da Mata Alagoana, o que sugere sua ocorrência no litoral do nordeste, desde a Bahia até Paraíba. M. rigida é a planta tóxica mais conhecida e mais importante do nordeste ocorrendo no sertão e no agreste. Este trabalho comprova que, pelo menos na Paraíba, a intoxicação ocorre, também, na Zona da Mata.

Intoxicação por Mascagnia rigida (Malpighiaceae) em ovinos e caprinos

Mascagnia rigida é a planta tóxica mais importante para bovinos na região Nordeste, causando morte súbita associada ao exercício. O presente trabalho teve como objetivos descrever três surtos de intoxicação por M. rigida em ovinos e um surto em caprinos no semi-árido da Paraíba, reproduzir experimentalmente a intoxicação em ovinos e caprinos, e comprovar a passagem do princípio ativo de M. rigida pelo colostro destes pequenos ruminantes. Os surtos ocorreram no início do período chuvoso, quando a planta brota antes do que outras forrageiras ou após o final desse período, quando após secarem algumas forrageiras, M. rigida permanece verde. Na reprodução experimental da intoxicação por M. rigida, doses de 10 e 20g/kg de peso animal, com as planta proveniente de duas regiões diferentes, foram letais para três caprinos e três ovinos. Um caprino que ingeriu 20g/kg da planta um ovino que ingeriu 10g/kg, se recuperaram. Dois ovinos e dois caprinos que ingeriram 5g/kg tiveram sinais discretos e se recuperaram. Tanto os casos experimentais quanto os espontâneos apresentaram ingurgitamento das veias jugulares, relutância em caminhar, decúbito externo abdominal, incoordenação, respiração ofegante, depressão, instabilidade e tremores musculares. A morte ocorreu após um curso clínico de alguns minutos a 27h40 min. As principais lesões foram edema pulmonar e vacuolização e necrose de células epiteliais dos túbulos renais. Para testar se o princípio ativo de M. rigida é eliminado pelo leite causando morte súbita nas crias foi realizado um experimento com duas cabras e cinco ovelhas que ingeriram, diariamente, 2g/kg de M. rigida, nos 15 dias anteriores ao parto. Uma ovelha que tinha gestação gemelar abortou depois de ter ingerido a planta por 10 dias. Os cordeiros das demais ovelhas mamaram normalmente o colostro sem aprestar sinais clínicos. O cabrito de uma cabra mamou o colostro e 5 minutos após morreu subitamente. A outra cabra pariu um cabrito que morreu imediatamente após o parto, sem ter ingerido colostro. Estes resultados sugerem que o princípio ativo da planta foi eliminado pelo leite em doses tóxicas. Recomendamse medidas de controle da intoxicação.

Development of conditioned taste aversion to Mascagnia rigida in goats

The aim of this study was to determine whether goats could be averted from consuming Mascagnia rigida, a toxic plant found in the semiarid region of northeastern Brazil. Fourteen male goats not previously familiarized to M. rigida were randomly allocated to two treatment groups: control (treated with 5.5mL water orally by a drenching gun) and lithium group (treated with 100mg LiCl/kg body weight orally by a drenching gun). For conditioning, goats were allowed to feed on M. rigida leaves for 15 min, followed by LiCl or water administration. The time spent on eating M. rigida leaves was measured. The conditioning was repeated daily until the LiCl-treated goats stopped eating M. rigida. On the 10th, 17th, and 24th day after conditioning, extinction trials of the M. rigida aversion were performed in goats by using single-choice tests. There was no difference between the two treatment groups with respect to the consumption of M. rigida on the first day of aversion conditioning, however, controls ingested increasing amounts of the plant on consecutive conditioning days. On the second day, five out of the seven goats in the lithium group did not eat the leaves, but on the third day, all the goats in the lithium group did not ingest M. rigida. This aversion persisted throughout all evaluated days. This indicates that goats can be easily conditioned by using lithium chloride to avoid eating M. rigida temporarily.

Estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

A estimativa da área foliar pode auxiliar na compreensão de relações de interferência entre plantas daninhas e cultivadas. Com o objetivo de obter uma equação que, por meio de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia, estudaram-se as correlações entre área foliar real (Af) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento (C) ao longo da nervura principal e a largura máxima (L) perpendicular à nervura principal. Foram analisados 200 limbos foliares de cada espécie, coletados em diferentes agroecossistemas na Universidade Estadual Paulista, campus de Jaboticabal. Os modelos estatísticos utilizados foram linear: Y = a + bx; linear simples: Y = bx; geométrico: Y = ax b; e exponencial: Y = ab x. Todos os modelos analisados podem ser empregados para estimação da área foliar de S. cordifolia e S. rhombifolia. Sugere-se optar pela equação linear simples, envolvendo o produto C*L, considerando-se o coeficiente linear igual a zero, em função da praticidade desta. Desse modo, a estimativa da área foliar de S. cordifolia pode ser obtida pela fórmula Af = 0,7878*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9307, enquanto para S. rhombifolia a estimativa da área foliar pode ser obtida pela fórmula Af = 0,6423*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9711.

Variação floral e biologia reprodutiva de Manettia cordifolia Mart. (Rubiaceae)

Rubiaceae é a maior família que contém espécies distílicas dentre as Angiospermas. A distilia nessas espécies pode apresentar variações de diferentes formas e graus, originando derivações como homostilia, monomorfia e dioicia. Este estudo tem objetivo de descrever a biologia floral, a polinização e o sistema reprodutivo de Manettia cordifolia Mart. O estudo foi realizado na Estação Ecológica do Panga e margens do Rio Uberabinha (Uberlândia, MG) e complementado com observações de material botânico depositado em herbários. Manettia cordifolia é uma liana com flores tipicamente ornitóflias. Seu polinizador principal foi o beija-flor Phaetornis pretrei. A espécie não foi considerada distílica, apesar de estar dentro de gênero considerado distílico. Suas características indicam ocorrência de monomorfismo longistílico, provavelmente derivado de um ancestral distílico, não sendo encontrados indivíduos brevistilos. Os testes de polinizações controladas indicam que a espécie é auto-incompatível e não apomítica. O crescimento do tubo polínico até o ovário após autopolinização é similar ao observado em flores longistilas de espécies verdadeiramente distílicas. A interpretação dos resultados é dificultada pela ausência de informações sobre o controle genético da heterostilia nas Rubiaceae.

Estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

A estimativa da área foliar pode auxiliar na compreensão de relações de interferência entre plantas daninhas e cultivadas. Com o objetivo de obter uma equação que, por meio de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Sida cordifolia e Sida rhombifolia, estudaram-se as correlações entre área foliar real (Af) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento (C) ao longo da nervura principal e a largura máxima (L) perpendicular à nervura principal. Foram analisados 200 limbos foliares de cada espécie, coletados em diferentes agroecossistemas na Universidade Estadual Paulista, campus de Jaboticabal. Os modelos estatísticos utilizados foram linear: Y = a + bx; linear simples: Y = bx; geométrico: Y = ax b; e exponencial: Y = ab x. Todos os modelos analisados podem ser empregados para estimação da área foliar de S. cordifolia e S. rhombifolia. Sugere-se optar pela equação linear simples, envolvendo o produto C*L, considerando-se o coeficiente linear igual a zero, em função da praticidade desta. Desse modo, a estimativa da área foliar de S. cordifolia pode ser obtida pela fórmula Af = 0,7878*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9307, enquanto para S. rhombifolia a estimativa da área foliar pode ser obtida pela fórmula Af = 0,6423*(C*L), com coeficiente de determinação de 0,9711.

Numerical chromosome polymorphism in Mikania cordifolia Willd. (Asteraceae)

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

Morfoanatomia de órgãos reprodutivos de cinco espécies de malpighiaceae

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Isolation and characterization of sodium 2-fluoroacetate from Mascagnia rigida using chromatography and infrared spectroscopy

Sodium monofluoroacetate was first identified in Dichapetalum cymosum, a South African plant that can cause livestock poisoning and death. After, several other plants also showed to contain this toxin, which leads to the "sudden death". Mascagnia rigida, a well identified poisonous plant, commonly found in northeast of Brazil also cause sudden death in cattle, which shows clinical signs similar to those produced by the ingestion of plants that contain monofluoroacetate. Our aim was to identify the toxic compound present in the aqueous extract of M. rigida. For this purpose, the dried and milled plant was extracted; the extract was lyophilized and submitted to successive chromatographic process, until the desired purity of the active compound was achieved. The study of this material by planar chromatography and by infrared spectrometry indicated that the toxin can be a mixture of mono, di and trifluoroacetate. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Morpho-anatomical features of underground systems in six Asteraceae species from the Brazilian Cerrado

In the Brazilian Cerrado (neotropical savanna), the development of bud-bearing underground systems as adaptive structures to fire and dry periods can comprise an important source of buds for this ecosystem, as already demonstrated in the Brazilian Campos grasslands and North American prairies. Asteraceae species from both woody and herbaceous strata have subterranean organs that accumulate carbohydrates, reinforcing the adaptive strategy of these plants to different environmental conditions. This study aims to analyse the morpho-anatomy of underground systems of six species of Asteraceae (Mikania cordifolia L.f. Willd., Mikania sessilifolia DC, Trixis nobilis (Vell.) Katinas, Pterocaulon alopecuroides (Lam.) DC., Vernonia elegans Gardner and Vernonia megapotamica Spreng.), to describe these structures and to verify the occurrence and origin of shoot buds, and to analyse the presence of reserve substances. Individuals sampled in Cerrado areas in São Paulo State showed thick underground bud-bearing organs, with adventitious or lateral roots and presence of fructans. Xylopodium was found in all studied species, except for Trixis nobilis, which had stem tuber. The presence of fructans as reserve, and the capacity of structures in the formation of buds indicate the potential of herbaceous species of Asteraceae in forming a viable bud bank for vegetation regeneration in the Brazilian Cerrado.

Promoters for pregenomic RNA of banana streak badnavirus are active for transgene expression in monocot and dicot plants

Two putative promoters from Australian banana streak badnavirus (BSV) isolates were analysed for activity in different plant species. In transient expression systems the My (2105 bp) and Cv (1322 bp) fragments were both shown to have promoter activity in a wide range of plant species including monocots (maize, barley, banana, millet, wheat, sorghum), dicots (tobacco, canola, sunflower, Nicotiana benthamiana, tipu tree), gymnosperm (Pinus radiata) and fern (Nephrolepis cordifolia). Evaluation of the My and Cv promoters in transgenic sugarcane, banana and tobacco plants demonstrated that these promoters could drive high-level expression of either the green fluorescent protein (GFP) or the beta -glucuronidase (GUS) reporter gene (uidA) in vegetative plant cells. In transgenic sugarcane plants harbouring the Cv promoter, GFP expression levels were comparable or higher (up to 1.06% of total soluble leaf protein as GFP) than those of plants containing the maize ubiquitin promoter (up to 0.34% of total soluble leaf protein). GUS activities in transgenic in vitro-grown banana plants containing the My promoter were up to seven-fold stronger in leaf tissue and up to four-fold stronger in root and corm tissue than in plants harbouring the maize ubiquitin promoter. The Cv promoter showed activities that were similar to the maize ubiquitin promoter in in vitro-grown banana plants, but was significantly reduced in larger glasshouse-grown plants. In transgenic in vitro-grown tobacco plants, the My promoter reached activities close to those of the 35S promoter of cauliflower mosaic virus (CaMV), while the Cv promoter was about half as active as the CaMV 35S promoter. The BSV promoters for pregenomic RNA represent useful tools for the high-level expression of foreign genes in transgenic monocots.