Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro / Fitotoxicidade de extratos de plantas de Vismia japurensis cultivadas in vivo e in vitro

Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.

Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.

Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro / Fitotoxicidade de extratos de plantas de Vismia japurensis cultivadas in vivo e in vitro

Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.

Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.

Phytotoxicity of plant extracts of Vismia japurensis cultivated in vivo and in vitro / Fitotoxicidade de extratos de plantas de Vismia japurensis cultivadas in vivo e in vitro

Plants that produce secondary metabolites with allelopathic activity or phytotoxicity can be biotechnologically important, serving as sources of allelochemicals, and thus contributing to the agroindustrial sector. Vismia japurensis (Hypericaceae) is an Amazonian species that grows in clumps called vismiais, from which most other plants are absent. Accordingly, the objective of this study was to identify possible phytotoxicity effects of hexane and methanol extracts of Vismia japurensis leaves and branches in vivo and from seedlings grown in vitro on Lactuca sativa. In addition, fresh and dry leaves were assayed by the sandwich method in order to determine their ability to release allelochemicals. The hexanic extract from in vitro seedlings reduced germination by 10%, while the methanol extract produced a 16% reduction in germination speed. Root growth of Lactuca sativa was inhibited by 64.7% when subjected to hexane leaf extract, by 39.3% under the influence of hexane branch extract, and by 96.09% for in vitro seedling hexanic extract. When analysed by thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance, extracts showed evidence of terpenes, anthraquinones and flavonoids, with greater intensity of signals in the aromatic region of in vitro seedling hexanic extract. Clearly, Vismia japurensis has a high biotechnological potential in terms of the production of substances of low polarity with capacity to interfere in plant development.(AU)

Plantas que produzem metabólitos secundários com atividade alelopática ou fitotóxica podem ser biotecnologicamente importantes, servindo como fontes de aleloquímicos e, assim, contribuindo para o setor agroindustrial. Vismia japurensis (Hypericaceae) é uma espécie amazônica que cresce em grupos, formando vismiais. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar possíveis efeitos fitotóxicos de extratos hexânicos e metanólicos de folhas e ramos de Vismia japurensis in vivo e de plântulas cultivadas in vitro sobre Lactuca sativa. Além disso, folhas frescas e secas foram analisadas pelo método sanduíche, a fim de determinar sua capacidade de liberação de aleloquímicos. O extrato hexânico de plântulas in vitro reduziu a germinação em 10% e o extrato metanólico promoveu uma redução de 16% na velocidade de germinação. O crescimento radicular de Lactuca sativa foi inibido em 64,7% quando submetido ao extrato hexânico das folhas, em 39,3% sob influência do extrato hexânico dos galhos e em 96,09% para o extrato de hexânico das plântulas in vitro. Quando analisados por cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de 1H, os extratos mostraram evidências de terpenos, antraquinonas e flavonoides, com maior intensidade de sinais na região aromática do extrato hexânico das plântulas in vitro. Assim, Vismia japurensis possui elevado potencial biotecnológico em termos de produção de substâncias de baixa polaridade com capacidade de interferência no desenvolvimento de plantas.(AU)

Tovomita nebulosa (Clusiaceae), a new species from Cerro de la Neblina, Venezuela / Tovomita nebulosa (Clusiaceae), una nueva especie del Cerro de la Neblina, Venezuela

Although the number of recently described Tovomita species is relatively high, much more remains to be done, given that each new survey of representative Amazonian collections reveals many potentially undescribed taxa. In the treatment for Tovomita published in Flora of the Venezuelan Guayana, at least six distinct morphotypes did not match any previously described species. Here we recognize morphotype “D” as a new endemic species from Cerro de la Neblina. Additionally, we provide an identification key to the Tovomita species in Venezuela.(AU)

A pesar del relativo alto número de especies nuevas deTovomitadescritas en los últimos años, aún queda mucho por hacer, ya que en cada nueva investigación de colecciones amazónicas surgen taxa aún no descritos. En el tratamiento deTovomitapublicado en la Flora de la Guayana Venezolana, al menos seis morfotipos distintos no coincidían con ninguna de las especies descritas hasta el momento. Aquí reconocemos el morfotipo “D” como una nueva especie endémica del Cerro de la Neblina. Además, proporcionamos una clave de identificación para las especies venezolanas deTovomita.(AU)

Molecular characterization of progenies of bacurizeiro ( Platonia insignis ) from Marajó Island, northeastern Amazon / Caracterização molecular de progênies de bacurizeiro ( Platonia insignis ) da Ilha de Marajó, nordeste da Amazônia

ABSTRACT The bacurizeiro (Platonia insignis Mart.) is a tree native to the Amazon whose fruit is much used in the gastronomy in the North and Northeast regions of Brazil. Due to its great economic potential for these regions, the species is being conserved in germplasm banks to support genetic breeding programs. The aim of this work was the molecular characterization of P. insignis accessions belonging to the germplasm bank of the Embrapa Eastern Amazon research unit using ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) markers. Seventy-eight accessions of P. insignis belonging to 16 progenies were sampled in two different localities on Marajó Island, state of Pará, Brazil. Among the 16 progenies, seven were collected in Soure and nine in Salvaterra. The 78 accessions were genotyped with 23 pre-selected primers. We obtained 121 amplified products, of which 54 were polymorphic. The most polymorphic primers were UBC 834, UBC 899 and UBC 900. Primers UBC810 and UBC884 did not amplify polymorphic bands. Forty-nine markers out of 54 were selected for genetic analyses. AMOVA within and among progenies showed low genetic differentiation (PT = 0.064, P 0.001) with higher diversity within progenies (96%), low genetic differentiation among sampling localities (PT = 0.025, P 0.013), and higher diversity within (98%) than among localities. Clustering by UPGMA based on Jaccard similarities among pairs of accessions did not separate genotypes according to progeny or sampling localitiy. We recommend that new germplasm surveys consider a greater sampling effort within sampling localitites.(AU)

RESUMO O bacurizeiro (Platonia insignis Mart.) é uma espécie frutífera nativa da Amazônia muito utilizada na cultura alimentar nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. Devido a seu grande potencial econômico regional, a espécie vem sendo conservada em bancos ativos de germoplasma (BAG) para apoiar programas de melhoramento genético. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar molecularmente acessos de P. insignis pertencentes ao BAG da Embrapa Amazônia Oriental por meio de marcadores ISSR (Inter Simple Sequence Repeat). Foram coletados 78 acessos de P. insignis pertencentes a 16 progênies coletadas em dois locais diferentes na Ilha de Marajó, PA. Das 16 progênies, sete foram coletadas em Soure e nove em Salvaterra. Os 78 acessos foram genotipados com 23 primers ISSR pré-selecionados. Obteve-se 121 produtos amplificados, dos quais 54 foram polimórficos. Os primers mais polimórficos foram UBC 834, UBC 899 e UBC 900. Já os primers UBC810 e UBC884 não apresentaram bandas polimórficas. Das 54 marcas, 49 foram selecionadas para as análises genéticas. A AMOVA entre e dentro de progênies identificou baixa diferenciação genética (PT = 0,064, P 0,001) com maior diversidade dentro de progênies (96%), bem como baixa diferenciação genética entre os locais de coleta (PT = 0,025, P 0,013), com maior diversidade dentro (98%) do que entre locais. O agrupamento pelo método UPGMA, com base nas similaridades de Jaccard entre os acessos, não separou as amostras por progênie ou local de coleta. Recomenda-se que novas coletas de germoplasma considerem maior esforço de coleta em cada local amostrado.(AU)

Micropropagation of Calophyllum brasiliense (Cambess. ) from nodal segments / Micropropagação de Calophyllum brasiliense (Cambess. ) a partir de segmentos nodais

Micropropagation of Calophyllum brasiliense Cambess. (Clusiaceae) is a way to overcome difficulties in achieving large-scale plant production, given the recalcitrant nature of the seeds, irregular fructification and absence of natural vegetative propagation of the species. Cultures were established using nodal segments 2 cm in length, obtained from 1-2 year old seedlings, maintained in a greenhouse. Mercury chloride and Plant Preservative Mixture were used in the surface sterilizing stage, better results being achieved with Plant Preservative Mixture incorporation in culture medium, at any concentration. Polyvinylpyrrolidone, activated charcoal, cysteine, ascorbic acid or citric acid were added to the culture medium to avoid oxidation. After 30 days of culture, polyvinylpirrolidone and ascorbic acid gave better results, eliminating oxidation in most explants. For shoot multiplication, benzylaminopurine was used in concentrations of 4.4 and 8.8 µM in Woody Plant Medium, resulting in an average of 4.43 and 4.68 shoots per explant, respectively, after 90 days. Indole-3-butyric acid and -naphthalene acetic acid were used to induce root formation, reaching a maximum rooting rate of 24% with 20µM -naphthalene acetic acid. For acclimatization. the rooted plants were transferred to Plantmax® substrate and cultured in a greenhouse, reaching 79% of survival after 30 days and 60% after one year.(AU)

A micropropagação de Calophyllum brasiliense Cambess. (Clusiaceae) é uma maneira de superar dificuldades para sua produção em larga escala, devido à natureza recalcitrante das sementes, frutificação irregular e ausência de propagação vegetativa natural da espécie. Culturas foram estabelecidas utilizando segmentos nodais com 2 cm de comprimento, obtidos de plantas com 1 a 2 anos de idade, mantidas em casa de vegetação. Cloreto de mercúrio e Plant Preservative Mixture foram utilizados durante a etapa de desinfestação, com melhores resultados alcançados com a incorporação de Plant Preservative Mixture ao meio de cultura. Polivinilpirrolidona, carvão ativado, cisteína, ácido ascórbico ou ácido cítrico foram adicionados ao meio de cultura para evitar a oxidação dos explantes. Após 30 dias de cultivo, o uso de polivinilpirrolidona ou ácido ascórbico proporcionou melhores resultados, eliminando a oxidação na maioria dos explantes. Para multiplicação das brotações, benzilaminopurina foi usada em concentrações de 4.4 e 8.8 µM em meio WPM, resultando em uma média de 4.43 e 4.68 brotações por explante, respectivamente, após 90 dias. Ácido indol-3-butírico e ácido -naftaleno acético foram usados para a indução de raízes, alcançando um enraizamento máximo de 24% com o uso de 20µM de ácido -naftaleno acético. As plantas enraizadas foram transferidas para substrato Plantmax® e cultivadas em casa de vegetação, alcançando 79% de sobrevivência após 30 dias e 60% após um ano.(AU)

Morfoanatomia e ontogênese dos frutos e sementes de Clusialanceolata Cambess. ( Clusiaceae ) / Morphology, anatomy and ontogeny of the fruits and seeds of Clusia lanceolata Cambess. ( Clusiaceae )

Clusia lanceolata Cambess é espécie arbustiva da Mata Atlântica. Caracteriza-se porser dioica, com flores estaminadas e pistiladas grandes, vistosas, de coloração rosa, apresentando aparte interna vinácea. Foram descritos aspectos morfológicos e estruturais dos frutos e sementesdessa espécie, visando classificar corretamente o seu tipo de fruto e, também, confirmar a origemdo apêndice carnoso que envolve as sementes. O material botânico utilizado constou de floresem antese e frutos, em quatro estádios de desenvolvimento, coletados de dois espécimes. Osestudos morfológicos e anatômicos foram realizados segundo técnicas usuais. O fruto é cápsulaseptífraga, esférica, de coloração verde-avermelhado. O exocarpo é unisseriado; o mesocarpoparenquimático contém numerosos ductos secretores e feixes vasculares, de disposiçãoprincipalmente longitudinal. O endocarpo é derivado da epiderme interna do ovário e de três aquatro camadas subepidérmicas, cujas células alongam-se tangencialmente e a parede quedelimita o lóculo sofre lignificação. A abertura se faz pela sutura carpelar, por meio de uma faixade células parenquimáticas de tamanho reduzido, que se bifurca em direção aos lóculos no meiodos septos. Os óvulos anátropos bitegumentados, com endotélio e hipóstase, originam sementestambém anátropas, exotégmicas e envolvidas por arilo de origem funicular e exostomal. Oembrião é hipocotilar.(AU)

Clusia lanceolata Cambess. is a shrub species native to theAtlantic Forest. The plant is dioecious, with large, showy, pink staminate and pistillate flowersthat are wine-colored internally. The morphological and structural aspects of the fruits and seedsof this species are described here in order to correctly classify the fruit type and to determine theorigin of the fleshy appendage that surrounds the seeds. The botanical material utilized herecontained flowers in anthesis and fruits in four stages of development, and were collected fromtwo different plants. The morphological and anatomical studies were performed according totraditional techniques. The fruit is a septifrage, spherical capsule with a reddish-green coloration.The exocarp is uniseriate; the parenchymatous mesocarp contains numerous secretory ducts andvascular bundles arranged in predominantly longitudinal positions. The endocarp is derivedfrom the internal epidermis of the ovary and has from three to four subepidermal layers whosecomponent cells are tangentially elongated, and the cell walls lining the locule become lignified.The fruits open by means of the carpelar suture, along a stand of small parenchymous cells thatbifurcate in the direction of the locules, in the midst of the septum. The anatropous bitegumentedovules, with an endothelium and hypostase, give rise to seeds that are likewiseanatropous, exotegmic, and wrapped in an aril that has a funicular and exostomal origin. Theembryo is hypocotylar.(AU)

Estrutura populacional de Kielmeyera rugosa Choisy ( Clusiaceae ) noParque Nacional Serra de Itabaiana, Estado do Sergipe / Population structure of Kielmeyera rugosa Choisy ( Clusiaceae ) at Serra de Itabaiana National Park, Sergipe State

Estudos de estrutura de tamanho e de estágios ontogênicos são importantes para secompreender quais fatores influenciam os processos populacionais, a regeneração e a resposta aperturbações de uma população. Este estudo analisou a estrutura de uma população de Kielmeyerarugosa Choisy (Clusiaceae) no hábitat de Areias Brancas do Parque Nacional Serra de Itabaiana,Estado de Sergipe. Amostraram-se aleatoriamente 30 parcelas de 20 x 25 m, nas quais sedeterminou a abundância de indivíduos jovens e adultos, a circunferência do tronco, a altura dacopa e o número de caules por planta. A distribuição espacial de jovens e adultos na população éagregada, causada por sua predisposição em formar grupos em locais onde há maiordisponibilidade de recursos e condições favoráveis. Outro fator que contribui com a agregação é adispersão anemocórica da espécie. A população estudada apresentou o maior número deindivíduos nas categorias menores de altura e de DAS, indicando que a população está emcrescimento ou em processo de autorregeneração. Há maior número de indivíduos de 2-3 m dealtura, o que se deve ao fogo ou corte, eventos que não foram capazes de interromper o processode recrutamento ou reprodução da espécie na área, pois não ocorreram lacunas nas classes dediâmetro de caule.

Studies on structure, size andontogenic stages are important to understand which factors influence population processes,regeneration and response to disturbances of a population. This study examined thestructure of a population of Kielmeyera rugosa Choisy (Clusiaceae) in white sands habitat ofSerra de Itabaiana, Sergipe State. Thirty 20 x 25 m plots were selected randomly selected,and their abundance of young and adult plants was recorded, as well as trunkcircumference, crown height and number of stems per plant. The spatial distribution ofyoung and adult population is aggregated, caused by their predisposition to form groups inlocalities with large availability of resources and favorable conditions. Another factorcontributing to the aggregation is the anemochoric dispersion of the species. The studypopulation had the highest number of individuals in lower classes of height, with fewindividuals in larger classes, indicating that the population is growing or in a process of selfregeneration.There are more individuals 2-3 meters high, due to burning or cutting. Theseevents were not able to stop the recruitment process or reproduction of the species in thearea, as observed by the lack of gaps in the classes of stem diameter.

Estrutura populacional de Kielmeyera rugosa Choisy ( Clusiaceae ) noParque Nacional Serra de Itabaiana, Estado do Sergipe / Population structure of Kielmeyera rugosa Choisy ( Clusiaceae ) at Serra de Itabaiana National Park, Sergipe State

Estudos de estrutura de tamanho e de estágios ontogênicos são importantes para secompreender quais fatores influenciam os processos populacionais, a regeneração e a resposta aperturbações de uma população. Este estudo analisou a estrutura de uma população de Kielmeyerarugosa Choisy (Clusiaceae) no hábitat de Areias Brancas do Parque Nacional Serra de Itabaiana,Estado de Sergipe. Amostraram-se aleatoriamente 30 parcelas de 20 x 25 m, nas quais sedeterminou a abundância de indivíduos jovens e adultos, a circunferência do tronco, a altura dacopa e o número de caules por planta. A distribuição espacial de jovens e adultos na população éagregada, causada por sua predisposição em formar grupos em locais onde há maiordisponibilidade de recursos e condições favoráveis. Outro fator que contribui com a agregação é adispersão anemocórica da espécie. A população estudada apresentou o maior número deindivíduos nas categorias menores de altura e de DAS, indicando que a população está emcrescimento ou em processo de autorregeneração. Há maior número de indivíduos de 2-3 m dealtura, o que se deve ao fogo ou corte, eventos que não foram capazes de interromper o processode recrutamento ou reprodução da espécie na área, pois não ocorreram lacunas nas classes dediâmetro de caule.(AU)

Studies on structure, size andontogenic stages are important to understand which factors influence population processes,regeneration and response to disturbances of a population. This study examined thestructure of a population of Kielmeyera rugosa Choisy (Clusiaceae) in white sands habitat ofSerra de Itabaiana, Sergipe State. Thirty 20 x 25 m plots were selected randomly selected,and their abundance of young and adult plants was recorded, as well as trunkcircumference, crown height and number of stems per plant. The spatial distribution ofyoung and adult population is aggregated, caused by their predisposition to form groups inlocalities with large availability of resources and favorable conditions. Another factorcontributing to the aggregation is the anemochoric dispersion of the species. The studypopulation had the highest number of individuals in lower classes of height, with fewindividuals in larger classes, indicating that the population is growing or in a process of selfregeneration.There are more individuals 2-3 meters high, due to burning or cutting. Theseevents were not able to stop the recruitment process or reproduction of the species in thearea, as observed by the lack of gaps in the classes of stem diameter.(AU)