Distribution pattern of arthropods on the leaf surfaces of Acacia auriculiformis saplings / Padrão de distribuição de artrópodes nas superfícies foliares de plantas de Acacia auriculiformis

Abstract Acacia auriculiformis A. Cunn. Ex Benth. (Fabaceae), a non-native pioneer species in Brazil with fast growth and rusticity, is used in restoration programs. Our goal was to assess during a 24-month survey the pattern of arthropods (phytophagous insects, bees, spiders, and predator insects) on the leaf surfaces of A. auriculiformis saplings. Fourteen species of phytophagous, two of bees and eleven of predators were most abundant on the adaxial surface. The values of the ecological indexes (abundance, diversity, and species richness) and the rarefaction, and k-dominance curves of phytophagous, bees and arthropod predators were highest on the adaxial leaf surface of A. auriculiformis. The k-dominance and abundance of Aleyrodidae (Hemiptera) (both leaf surfaces), the native stingless bee Tetragonisca angustula Latreille (Hymenoptera: Apidae) (both leaf surfaces) and the ant Brachymyrmex sp. (adaxial surface) and Pheidole sp. (Hymenoptera: Formicidae) (abaxial surface) were the highest between the taxonomic groups of phytophagous, bees, and predators, respectively on A. auriculiformis saplings. The ecological indexes and rarefaction, abundance, and k-dominance curves of phytophagous insects, bees, and predators were highest on the adaxial leaf surface. The preference of phytophagous insects for the adaxial leaf surface is probably due to the lower effort required to move on this surface. Understanding the arthropod preferences between leaf surfaces may help to develop sampling and pest management plans for the most abundant phytophagous insects on A. auriculiformis saplings. Also, knowledge on the preference pattern of bees and predators may be used to favour their conservation.

Resumo Acacia auriculiformis A. Cunn. Ex Benth. (Fabaceae), espécie pioneira com rápido crescimento e rusticidade, é utilizada em programas de recuperação de áreas degradadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar, durante 24 meses, o padrão de distribuição de artrópodes (insetos fitófagos, abelhas, aranhas e insetos predadores) nas superfícies foliares de A. auriculiformis. Quatorze espécies de fitófagos, duas de abelhas e onze de predadores foram mais abundantes na superfície adaxial. Índices ecológicos (abundância, diversidade e riqueza de espécies) e curvas de rarefação e dominância-k de fitófagos, abelhas e artrópodes predadores foram maiores na face adaxial de folhas de A. auriculiformis. A dominância-k e a abundância de Aleyrodidae (Hemiptera) (ambas as superfícies foliares), da abelha nativa sem ferrão Tetragonisca angustula Latreille (Hymenoptera: Apidae) (ambas as superfícies foliares) e das formigas Brachymyrmex sp. (superfície adaxial) e Pheidole sp. (Hymenoptera: Formicidae) (superfície abaxial) foram as maiores entre os grupos taxonômicos de fitófagos polinizadores e predadores, respectivamente, em plantas jovens de A. auriculiformis. A abundância, diversidade e riqueza e as curvas de rarefação e dominância-k de artrópodes fitófagos, abelhas e predadores foram maiores nas superfícies adaxiais das folhas dessa árvore. A preferência pela superfície adaxial da folha se deve, provavelmente, ao menor esforço para se movimentarem na mesma. Compreender as preferências dos artrópodes pelas superfícies foliares pode auxiliar no desenvolvimento de planos de amostragem e manejo de pragas em A. auriculiformis. Além disso, o conhecimento da distribuição de abelhas e predadores pode favorecer a conservação desses insetos.

Herbivory and leaf expansion of Cyathea phalerata Mart. (Cyatheaceae) in subtropical Atlantic Forest, southern Brazil / Herbivoria e expansão foliar de Cyathea phalerata Mart. (Cyatheaceae) em Floresta Atlântica subtropical no sul do Brasil

Abstract Herbivory is an interaction with great impact on plant communities since relationships between herbivores and plants are fundamental to the distribution and abundance of species over time and space. The aim of this study was to monitor the rate of leaf expansion in the tree fern Cyathea phalerata and evaluate the damage caused by herbivores to leaves of different ages and whether such damage is related to temperature and precipitation. The study was performed in a subtropical Atlantic Forest fragment located in the municipality of Caraá, in the northeast hillside of Rio Grande do Sul state, in southern Brazil. We monitored 24 mature individuals of C. phalerata with croziers in a population of approximately 50 plants. Leaf expansion rate, percentage of damaged leaves and leaf blade consumption rate by herbivory were calculated. Monthly means for temperature and accumulated rainfall were calculated from daily data. Croziers of C. phalerata were found to expand rapidly during the first and second months after emergence (3.98 cm day-1; 2.91 cm day-1, respectively). Damage caused by herbivory was observed in all of the monitored leaves, but none of the plants experienced complete defoliation. The highest percentage (57%) of damaged leaves was recorded at 60 days of monitoring, and also the highest monthly consumption rate of the blade (6.04%) occurred with young, newly-expanded leaves, while this rate remained between 1.50 and 2.21% for mature leaves. Rates of monthly leaf consumption and damaged leaves showed positive and strong relationship with each other and with temperature. The rapid leaf expansion observed for C. phalerata can be considered a phenological strategy to reduce damage to young leaves by shortening the developmental period and accelerating the increase of defenses in mature leaves.

Resumo A herbivoria é uma interação de grande impacto sobre as comunidades de plantas, uma vez que as relações entre herbívoros e plantas são fundamentais para a distribuição e abundância das espécies ao longo do tempo e do espaço. O objetivo deste estudo foi monitorar a taxa de expansão foliar da samambaia arborescente Cyathea phalerata e avaliar o dano causado por herbívoros a folhas de diferentes idades, assim como verificar se este dano está relacionado à temperatura e à precipitação. O estudo foi realizado em um fragmento de Floresta Atlântica subtropical localizado no município de Caraá, na encosta nordeste do estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil. Nós monitoramos 24 indivíduos maduros de C. phalerata com báculos em uma população de aproximadamente 50 plantas. A taxa de expansão foliar, a porcentagem de folhas danificadas e a taxa de consumo da lâmina foliar por herbivoria foram calculados. Médias mensais de temperatura e precipitação acumulada foram calculadas a partir de dados diários. Báculos de C. phalerata expandiram rapidamente durante o primeiro e o segundo mês após emergência (3,98 cm dia-1; 2,91 cm dia-1, respectivamente). O dano causado por herbivoria foi observado em todas as folhas monitoradas, mas nenhuma das plantas sofreu desfolhação completa. A maior porcentagem (57%) de folhas danificadas foi registrada aos 60 dias de monitoramento, e também a maior taxa de consumo mensal (6,04%) ocorreu em folhas jovens, recém expandidas, enquanto esta taxa permaneceu entre 1,50 e 2,21% em folhas maduras. As taxas mensais de consumo da lâmina foliar e de folhas danificadas mostraram relação positiva e forte entre si e com a temperatura. A rápida expansão foliar observada em C. phalerata pode ser considerada uma estratégia fenológica para reduzir o dano a folhas jovens, abreviando o período de desenvolvimento e acelerando o aumento das defesas em folhas maduras.

Shading minimizes the effects of water deficit in Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg seedlings / Sombreamento minimiza o efeito do déficit hídrico em mudas de Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg

Abstract The objective of this study was to evaluate the activity of antioxidant enzymes, the functioning of the photosystem II and quality of C. xanthocarpa seedlings cultivated under intermittent water deficit and shading levels and the influence of shading on recovery potential after suspension of the stress conditions. The seedlings were subjected to three levels of shading (0, 30, and 70%), six periods of evaluation (start: 0 days; 1st and 2nd photosynthesis zero: 1st and 2nd P0; 1st and 2nd recovery: 1stand 2nd REC; and END), and two forms of irrigation (control: periodically irrigated to maintain 70% substrate water retention capacity, and intermittent irrigation: suspension of irrigation). The plants subjected to intermittent irrigation conditions at 0% shading showed a reduction in water potential (Ψw) and potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and maximum efficiency of the photochemical process (Fv/F0) and an increase in basal quantum production of the non-photochemical processes (F0/Fm). Superoxide dismutase (SOD) activity was higher in the leaves than in the roots. The C. xanthocarpa is a species sensitive to water deficit but presents strategies to adapt to an environment under temporary water restriction, which are more temporary are most efficient under shading. The seedlings with water deficit at all levels of shading exhibited higher protective antioxidant activity and lower quality at 0% shading. The shading minimizes prevents permanent damage to the photosystem II and after the re-irrigation, the evaluated characteristics showed recovery with respect to the control group, except POD and SOD activities in the leaves.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de enzimas antioxidantes, o funcionamento do fotossistema II e a qualidade de mudas de C. xanthocarpa cultivadas sob déficit hídrico intermitente e níveis de sombreamento e a influência do sombreamento sobre o potencial de recuperação após suspensão das condições de estresse. As mudas foram submetidas a três níveis de sombreamento (0, 30 e 70%), seis períodos de avaliação (início: 0 dias; 1ª e 2ª fotossíntese zero: 1ª e 2ª P0; 1ª e 2ª recuperação: 1ª e 2ª REC; e final), e duas formas de irrigação (controle: periodicamente irrigado para manter 70% da capacidade de retenção de água do substrato, e irrigação intermitente: suspensão da irrigação). As plantas submetidas às condições de irrigação intermitente a 0% de sombreamento apresentaram redução do potencial hídrico (Ψw) e eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e máxima eficiência do processo fotoquímico (Fv/F0) e aumento da produção quantica basal dos processos não fotoquímicos (F0/Fm). A atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas folhas do que nas raízes. C. xanthocarpa é uma espécie sensível ao déficit hídrico, mas apresenta estratégias para se adaptar a um ambiente com restrição hídrica temporária, sendo mais eficientes sob sombreamento. As mudas com déficit hídrico em todos os níveis de sombreamento exibiram maior atividade antioxidante protetora e menor qualidade no sombreamento 0%. O sombreamento minimiza danos permanentes ao fotossistema II e após a re-irrigação, as características avaliadas apresentaram recuperação em relação ao grupo controle, exceto atividades de POD e SOD nas folhas.

Three first records of stick insects attacking plants (Inseect: Phasmida) in Tibet / Três primeiros registros de insetos-pau atacando plantas (Inseect: Phasmida) no Tibet

Abstract Except for a few stick insects that are economically valuable, most species be considered to be forest pests, so it is extremely important to obtain plant host-use information of more stick insects. In this paper, the plant hosts of three species of stick insects were recorded for the first time. We also discovered these stick insects can feed upon the flowers or leaves of plants. Lopaphus unidentatus (Chen & He, 1995) (Phasmida: Lonchodidae) attacked Hypericum choisianum Wall. ex N. Robson, 1973 (Hypericaceae), Leurophasma dolichocercum Bi, 1995 (Phasmida: Aschiphasmatidae) attacked Antenoron filiforme (Thunb.) Roberty & Vautier, 1964 (Polygonaceae) and Megalophasma granulatum Bi, 1995 (Phasmida: Lonchodidae) attacked Debregeasia orientalis C. J. Chen, 1991 (Urticaceae). Finally, we were lucky enough to also obtain photographs of them mating and feeding.

Resumo Exceto por alguns insetos-pau que são economicamente valiosos, a maioria das espécies pode ser considerada praga florestal, por isso é extremamente importante obter informações sobre o uso de hospedeiros de plantas de mais insetos-pau. Neste artigo, as plantas hospedeiras de três espécies de bicho-pau foram registradas pela primeira vez. Também descobrimos que esses bichos-pau podem se alimentar de flores ou folhas de plantas. Lopaphus unidentatus (Chen & He, 1995) (Phasmida: Lonchodidae) atacou a parede de Hypericum choisianum. ex N. Robson, 1973 (Hypericaceae), Leurophasma dolichocercum Bi, 1995 (Phasmida: Aschiphasmatidae) atacou Antenoron filiforme (Thunb.) Roberty & Vautier, 1964 (Polygonaceae) e Megalophasma granulatum Bi, 1995 (Phasmida: Lonchodidae orientaled) atacou Chen, 1991 (Urticaceae). Finalmente, tivemos a sorte de também obter fotos deles se acasalando e se alimentando.

Nest refuse of Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) increases the plant vigor in Turnera subulata (Turneraceae) / O substrato de descarte de Acromyrmex balzani (Hymenoptera: Formicidae) aumenta o vigor da planta Turnera subulata (Turneraceae)

Abstract Some studies report the positive effect of organic residues from ant nests on soil properties and on the structure of the adjacent plant community in field experiments, but there is a gap about the effect on individual species. The purpose of the present study was to compare the soil nutrient content and the development of Turnera subulata Smith, an ornamental species, in the presence of the nest refuse (basically composed of fragments of grass leaves and the symbiotic fungus) produced by the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani (Emery, 1890) or in control soil through a greenhouse pot experiment. The experiment was carried out with two treatments: control soil and soil with 25% of nest refuse. The plants were kept in 1L pots for 90 days. We evaluated the parameters: plant height, stem diameter, root length, number of leaves, dry weight of the root, dry and fresh aboveground biomass. Additionally, the relative chlorophyll content and leaf nutrients were used as nutritional parameters. As a result, plants that grew in the soil with nest refuse showed significant higher values of all parameters evaluated when compared to the control treatment (p < 0.001). We conclude that this biofertilizer contributed to the production of more vigorous plants, being able to act on the local dynamics of nutrients in the ecosystems where A. balzani occurs. As it is relatively abundant and easy to collect, the refuse of A. balzani has the potential to be used as an alternative substrate in the production of shortlife cycle plants.

Resumo Alguns estudos relatam o efeito positivo de resíduos orgânicos de formigueiros nas propriedades do solo e na estrutura da comunidade de plantas adjacentes em experimentos de campo, mas há uma lacuna sobre o efeito em espécies individuais. O objetivo do presente estudo foi comparar o desenvolvimento de Turnera subulata Smith, uma espécie ornamental, na presença do substrato de descarte (SD) de formigueiros produzido pela formiga cortadeira Acromyrmex balzani (Emery, 1890) por meio de experimento em casa de vegetação. O experimento foi conduzido com dois tratamentos: solo controle e solo com 25% de SD. As plantas foram mantidas em vasos de 1L por 90 dias. Foram avaliados os parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, comprimento da raiz, número de folhas, massa seca da raiz, biomassa seca e fresca da parte aérea. Além disso, o conteúdo relativo de clorofila e os nutrientes foliares foram usados como parâmetros fisiológicos. Como resultado, as plantas que cresceram no solo com SD apresentaram valores significativamente maiores de todos os parâmetros avaliados quando comparadas ao tratamento controle (p < 0.001). Concluímos que esse biofertilizante contribuiu para a produção de plantas mais vigorosas, podendo atuar na dinâmica local de nutrientes nos ecossistemas onde A. balzani ocorre. Além disso, por ser relativamente abundante e fácil de coletar, o SD de A. balzani tem potencial para ser utilizado como biofertilizante na produção de plantas de ciclo de vida curta.

Mosquitocidal activities of Chenopodium botrys whole plant n-hexane extract against Culex quinquefasciatus / Atividades mosquitocidas do extrato de n-hexano de planta inteira de Chenopodium botrys contra Culex quinquefasciatus

Abstract This research aimed to investigate various mosquitocidal activities of Chenopodium botrys whole- plant n-hexane extract against Culex quinquefasciatus. The extract showed remarkable larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus. During the larvicidal and pupicidal activities, the 24-hour lethal concentration (LC50) of extract against 2nd instar larvae, 4th instar larvae and pupae were 324.6, 495.6 and 950.8 ppm, respectively. During the CDC (Centers for Disease Control and Prevention) bottle bioassay for adulticidal activity, the median knockdown times (KDT50) at 1.25% concentration was 123.4 minutes. During the filter paper impregnation bioassay for adulticidal activity, the KDT50 value at 0.138 mg/cm2 concentration was 48.6 minutes. The extract was fractionated into 14 fractions through silica gel column chromatography which were then combined into six fractions on the basis of similar retention factor (Rf) value. These fractions were screened for adulticidal activity by applying CDC bottle bioassay. The fraction obtained through 60:40 to 50:50% n-hexanes-chloroform mobile phase with 0.5 Rf value showed 100% adulticidal activity at 0.2% concentration. During oviposition deterrent activity, the highest concentration (1000 ppm) showed 71.3 ± 4.4% effective repellence and 0.6 ± 0.1 oviposition activity index. During adult emergence inhibition activity, the median emergence inhibition (EI50) value was 312.3 ppm. From the outcome of the present investigation, it is concluded that the n-hexane extract of C. botrys whole- plant possesses strong larvicidal, pupicidal, adulticidal, oviposition deterrent and adult emergence inhibitory activities against Cx. quinquefasciatus.

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo investigar várias atividades mosquitocidas do extrato n-hexano de planta inteira de Chenopodium botrys contra Culex quinquefasciatus. O extrato mostrou atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora de oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus. Durante as atividades larvicida e pupicida, a concentração letal de 24 horas (CL50) do extrato contra larvas de 2º estádio, larvas de 4º estádio e pupa foi de 324,6, 495,6 e 950,8 ppm, respectivamente. Durante o bioensaio com frasco do CDC (Centros para Controle e Prevenção de Doenças) para adulticida, o tempo médio de desativação (KDT50) na concentração de 1,25% foi de 123,4 minutos. Durante o bioensaio de impregnação com papel de filtro para a atividade adulticida do extrato, o valor KDT50 na concentração de 0,138 mg / cm2 foi de 48,6 minutos. O extrato foi fracionado em 14 frações através de cromatografia em coluna de gel de sílica que foram então combinadas em seis frações com base em um valor de fator de retenção (Rf) semelhante. Essas frações foram selecionadas quanto à atividade adulticida por meio da aplicação do bioensaio com garrafa do CDC. A fração obtida através da fase móvel de n-hexanos-clorofórmio 60:40% a 50:50% com valor de 0,5 Rf apresentou atividade adulticida de 100% na concentração de 0,2%. Durante a atividade de dissuasão da oviposição, a maior concentração de extrato (1000 ppm) apresentou repelência efetiva de 71,3 ± 4,4% e índice de atividade de oviposição de 0,6 ± 0,1. Durante a atividade de inibição da emergência de adultos, o valor médio de inibição da emergência (EI50) foi de 312,3 ppm. A partir do resultado da presente investigação, conclui-se que o extrato de n-hexano da planta inteira de C. botrys possui fortes atividades larvicida, pupicida, adulticida, dissuasora da oviposição e inibidora da emergência de adultos contra a Cx. quinquefasciatus.

Arthropod fauna on the abaxial and adaxial surfaces of Acacia mangium (Fabaceae) leaves / Fauna de artrópodes nas superfícies abaxial e adaxial de folhas de Acacia mangium (Fabaceae)

Abstract Acacia mangium (Willd., 1806) (Fabales: Fabaceae) is a fast growing, rustic, pioneer species, with potential to fix nitrogen, and for programs to recover degraded areas. The objective was to evaluate the distribution and the functional diversity of interactions and the K-dominance of arthropod groups on A. mangium saplings. The number of individuals of eleven species of phytophagous insects, three bee species, and fourteen natural enemy species were highest on the adaxial leaf surface of this plant. Abundance, diversity and species richness of phytophagous insects and natural enemies, and abundance and species richness of pollinators were highest on the adaxial A. mangium leaf surface. The distribution of five species of sap-sucking hemipterans and six of protocooperating ants (Hymenoptera), with positive interaction between these groups, and three bee species (Hymenoptera) were aggregated on leaves of A. mangium saplings. Aethalion reticulatum (L.) (Hemiptera: Aethalionidae) and Bemisia sp. (Hemiptera: Aleyrodidae); Brachymyrmex sp. and Camponotus sp. (Hymenoptera: Formicidae); and Trigona spinipes Fabricius (Hymenoptera: Apidae) were the most dominant phytophagous insects, natural enemies, and pollinators, respectively, on A. mangium leaves. Knowledge of preferred leaf surfaces could help integrated pest management programs.

Resumo Acacia mangium (Willd., 1806) (Fabales: Fabaceae) é uma planta pioneira com rápido crescimento, rusticidade, potencial nitrificador e importante em programas de recuperação de áreas degradadas. O objetivo foi avaliar a distribuição e a diversidade funcional das interações e a dominância-K de grupos de artrópodes em árvores jovens de A. mangium. Os números de indivíduos de onze espécies de insetos fitófagos, três de abelhas e quatorze de inimigos naturais foram maiores na superfície adaxial de folhas dessa planta. A abundância, diversidade e riqueza de espécies de insetos fitófagos e inimigos naturais, e a abundância e riqueza de espécies de polinizadores foram maiores na face adaxial de folhas de A. mangium. A distribuição de cinco espécies de hemípteros sugadores de seiva e seis de formigas protocooperantes (Hymenoptera), com interação positiva entre esses grupos, e três de abelhas (Hymenoptera) foi agregada em folhas de plantas jovens de A. mangium. Aethalion reticulatum (L.) (Hemiptera: Aethalionidae) e Bemisia sp. (Hemiptera: Aleyrodidae); Brachymyrmex sp. e Camponotus sp. (Hymenoptera: Formicidae); e Trigona spinipes Fabricius (Hymenoptera: Apidae) foram os insetos fitófagos, inimigos naturais e polinizadores mais dominantes, respectivamente, em folhas de A. mangium. A definição da superfície foliar preferida pode auxiliar programas de manejo integrado de pragas.

Evaluation of indigenous plants' extracts for mosquitocidal activity against different stages of Culex quinquefasciatus say (Diptera: Culicidae) / Avaliação de extratos de plantas indígenas quanto à atividade mosquitocida contra diferentes estágios de culex quinquefasciatus say (Diptera: Culicidae)

Abstract Being vector of West Nile Virus and falariasis the control of Culex quinquefasciatus is likely to be essential. Synthetic insecticide treatment is looking most effective for vectors mosquito control. However, these products are toxic to the environment and non-target organisms. Consequently, ecofriendly control of vectors mosquito is needed. In this regard botanical insecticide is looking more fruitful. Therefore, the present research aimed to investigate the effectiveness of methanolic extract and various fractions, including, n-hexane, ethyl-acetate, chloroform, and aqueous fraction, obtained from methanolic extract of Ailanthus altissima, Artemisia scoparia, and Justicia adhatoda using separating funnel against larval, pupal, and adult stages of Culex quinquefasciatus. The larvae and pupae of Culex quinquefasciatus were exposed to various concentrations (31.25-1000 ppm) of methanolic extract and its fractions for 24 hours of exposure period. For knock-down bioassay (filter paper impregnation bioassay) different concentration of the methanolic extract and its various fractions (i.e. 0.0625, 0.125, 0.25, 0.5 and 1mg/mL) were applied for 1 hour exposure period. The results were statistically analysed using standard deviation, probit analysis, and linear regression. The R2 values of larvae, pupae, and adult range from 0.4 to 0.99. The values of LC50 (concentration causing 50% mortality) for late 3rd instar larvae after 24 hours exposure period range from 93-1856.7 ppm, while LC90 values range from 424 -7635.5ppm. The values of LC50for pupae range form 1326.7-6818.4ppm and and values of LC90 range from 3667.3-17427.9ppm, respectively. The KDT50 range from 0.30 to 2.8% and KDT90 values range from1.2 to 110.8%, respectively. In conclusion, Justicia adhatoda may be effective for controlling populations of vector mosquito.

Resumo Por ser o vetor do vírus do Nilo Ocidental e da falaríase, o controle de Culex quinquefasciatus Say é provavelmente essencial. O tratamento com inseticida sintético parece ser mais eficaz para o controle dos mosquitos vetores. No entanto, esses produtos são tóxicos para o meio ambiente e organismos não visados. Consequentemente, o controle ecológico dos mosquitos vetores é necessário. Nesse sentido, o inseticida botânico parece mais produtivo. Portanto, a presente pesquisa teve como objetivo investigar a eficácia do extrato metanólico e de várias frações, incluindo n-hexano, acetato de etila, clorofórmio e fração aquosa, obtidos do extrato metanólico de Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, Artemisia scoparia Waldst. & Kit. e Justicia adhatoda L. usando funil de separação contra os estágios larval, pupal e adulto de C. quinquefasciatus. As larvas e pupas de C. quinquefasciatus foram expostas a várias concentrações (31,25-1000 ppm) de extrato metanólico, e suas frações por 24 horas de período de exposição. Para o bioensaio knock-down (bioensaio de impregnação de papel de filtro), diferentes concentrações do extrato metanólico e suas várias frações (ou seja, 0,0625, 0,125, 0,25, 0,5 e 1 mg / mL) foram aplicadas por um período de exposição de 1 hora. Os resultados foram analisados ​​estatisticamente usando desvio padrão, análise Probit e regressão linear. Os valores de R2 de larvas, pupas e adultos variaram de 0,4 a 0,99. Os valores de LC50 (concentração que causa 50% de mortalidade) para larvas de terceiro estádio tardio após 24 horas de período de exposição variaram de 93-1856,7 ppm, enquanto os valores de LC90 variaram de 424-7635,5ppm. Os valores de LC50 para pupas variaram de 1326,7-6818,4 ppm e os valores de LC90 variaram de 3667,3-17427,9 ppm, respectivamente. O KDT50 variou de 0,30 a 2,8% e os valores de KDT90 variaram de 1,2 a 110,8%, respectivamente. Por fim, a espécie J. adhatoda pôde ser eficaz para controlar populações de mosquitos vetores.

Spectral analysis, in vitro cytotoxicity and antibacterial studies of bioactive principles from the leaves of Conocarpus lancifolius, a common tree of Jazan, Saudi Arabia / Análise espectral, citotoxicidade in vitro e estudos antibacterianos de princípios bioativos das folhas de Conocarpus lancifolius, uma árvore comum de Jazan, Arábia Saudita

Abstract The objective of the present study was to analyse the bioactive compounds of the leaves of Conocarpus lancifolius (C. lancifolius). The GC-MS analysis of the hot methanolic extract of the leaves (HMEL) of C. lancifolius exhibited the bioactive compounds such as 1-(3-Methoxy-2-nitrobenzyl) iso quinoline, morphin-4-ol-6,7-dione, 1-bromo-N-methyl-, phytol, hexadecanoic acid, 2,3-dihydroxypropyl ester, 2,2':4',2"-terthiophene, ethyl iso-allocholate, caryophyllene oxide, campesterol, epiglobulol, cholestan-3-ol, 2-methylene-, (3á,5à)-, dasycarpidan-1-methanol, acetate (ester) and oleic acid, eicosyl ester. The FT-IR analysis of HMEL of C. lancifolius showed a unique peak at 3184, 2413, 1657 cm-1 representing coumaric acid, chlorogenic acid and ferulic acid. The HMEL of C. lancifolius was actively inhibiting the proliferation of breast cancer cells MCF-7 ATCC at the concentration of 72.66 ± 8.21 µg/ml as IC50 value. The HMEL of C. lancifolius also revealed a good spectrum of activity against Gram-positive and Gram-negative bacterial cultures screened in this work. The activity observed has shown more or less similar effects against screened bacteria. However, the magnitude of potentiality was significantly lesser compared to standard ciprofloxacin disc at p< 0.001 level (99% confidence intervals). Furthermore, the study demonstrating the bioactive compounds can be isolated from the leaves of C. lancifolius.

Resumo O objetivo do presente estudo foi analisar os compostos bioativos das folhas de Conocarpus lancifolius (C. lancifolius). A análise por GC-MS do extrato metanólico quente das folhas (HMEL) de C. lancifolius exibiu os compostos bioativos como 1- (3-Metoxi-2-nitrobenzil) isoquinolina, morfina-4-ol-6,7- diona, 1-bromo-N-metil-, fitol, ácido hexadecanoico, 2,3-di-hidroxipropil éster, 2,2 ': 4', 2 " - tertiofeno, isoalocolato de etil, óxido de cariofileno, campesterol, epiglobulol, colestano -3-ol, 2-metileno-, (3á, 5à) -, dasycarpidan-1-metanol, acetato (éster) e ácido oleico, éster eicosílico. A análise FT-IR de HMEL de C. lancifolius mostrou um pico único em 3184, 2413, 1657 cm-1 representando ácido cumarico, ácido clorogênico e ácido ferúlico. O HMEL de C. lancifolius inibiu ativamente a proliferação de células de câncer de mama MCF-7 ATCC na concentração de 72,66 ± 8,21 µg / ml como valor de IC50. O HMEL de C. lancifolius também revelou bom espectro de atividade contra culturas de bactérias Gram-positivas e Gram-negativas rastreadas neste trabalho. A atividade observada mostrou efeitos mais ou menos semelhantes contra bactérias rastreadas. No entanto, a magnitude da potencialidade foi significativamente menor em comparação com o disco de ciprofloxacina padrão em nível de p < 0,001 (intervalos de confiança de 99%). Além disso, o estudo demonstrando os compostos bioativos pode ser isolado das folhas de C. lancifolius.

Filtrates from cultures of endophytic fungi isolated from leaves of Copaifera oblongifolia (Fabaceae) affect germination and seedling development differently / Fungos endofíticos isolados de folhas de Copaifera oblongifolia (Fabaceae) afetam diferentemente a germinação e o desenvolvimento das plântulas

Abstract Interactions between endophytic fungi (EFs) and their host plants range from positive to neutral to negative. The results of such interactions can vary depending on the organ of the infected host plant. EFs isolated from the leaves of some species of plants have potential for use as agents to inhibit seed germination and control invasive plants. The objectives of this study were to identify EFs present in the leaves of Copaifera oblongifolia and to evaluate the role of these fungi in seed germination and seedling development. A total of 11 species of EFs were isolated, which were identified using the internal transcribed spacers (ITS) sequence of the nuclear ribosomal DNA. The isolated species of EFs are generalists and probably are transmitted horizontally. Laboratory tests revealed that filtrates of these fungal isolates differently affect seed germination and seedling development of C. oblongifolia. The species Curvularia intermedia, Neofusicoccum parvum, Pseudofusicoccum stromaticum and Phomopsis sp. negatively affected seed germination, with N. parvum standing out for its negative effects, inhibiting seedling germination and survival in 89 and 222%, respectively. In addition, Cochliobolus intermedius negatively affected seedling development. Thus, the combined use of N. parvum and C. intermedius, or products from the metabolism of these microorganisms, in the control of invasive plants deserves attention from future studies.

Resumo As interações entre fungos endofíticos (FEs) e suas plantas hospedeiras variam de positivas, neutras a negativas. Os resultados destas interações podem variar dependendo do órgão da planta hospedeira infectada. FEs isolados de folhas de algumas espécies de plantas têm potencial para serem usados como agentes inibidores da germinação de sementes e no controle de plantas invasoras. Os objetivos deste estudo foram identificar os FEs presentes nas folhas de Copaifera oblongifolia e avaliar o papel destes fungos na germinação das sementes e no desenvolvimento das plântulas. Um total de 11 espécies de FEs foi isolado das folhas de C. oblongifolia e identificado através da sequência dos espaçadores internos transcritos do DNA ribossomal nuclear. As espécies de FEs isoladas são generalistas e provavelmente devem ser transmitidas horizontalmente. Os resultados dos testes de germinação mostraram que filtrados destes isolados fúngicos podem afetar diferentemente a germinação das sementes e o desenvolvimento das plântulas de C. oblongifolia. As espécies Curvularia intermedia, Neofusicoccum parvum, Pseudofusicoccum stromaticum e Phomopsis sp. afetaram negativamente a germinação das sementes de C. oblongifolia. Dentre estas espécies devemos destacar que N. parvum reduziu a germinação e a sobrevivência das plântulas em 89 e 222%, respectivamente. Além disso, Cochiliobolus intermedius afetou negativamente o desenvolvimento das plântulas. Assim, o uso combinado de N. parvum e C. intermedius, ou de produtos do metabolismo destas espécies de fungos, têm potencial para serem usados no manejo de plantas invasoras.

Antimicrobial, antioxidant activity and phytochemical prospection of Eugenia involucrata DC. leaf extracts / Atividade antimicrobiana, antioxidante e prospecção fitoquímica dos extratos das folhas de Eugenia involucrata DC

Abstract The species Eugenia involucrata DC. is a plant native to Brazil and is traditionally used for intestinal problems, however, little research has documented about its biological potential and phytochemical profile. Thus, the objective of this study was to carry out preliminary phytochemical prospecting, antimicrobial and antioxidant potential of E. involucrata extracts. Using the E. involucrata leaves, aqueous and organic extracts were obtained using the following solvents (ethanol, methanol, hexane, acetone, dichloromethane and ethyl acetate). The phytochemical prospecting detected the presence of saponins, steroids, flavonoids and tannins in the extracts. Ethanolic and methanolic extracts presented antimicrobial activity for most of the bacterial strains tested, as well as for yeast Candida albicans, with concentrations between 3.12 and 50 mg/mL. The ethanolic and metanolic extract presented high free radical sequestration potential (>90%). The methanol extract showed an IC50 value statistically equal to that found for the commercial antioxidant BHT (p <0.05). The crude extracts obtained with ethanol and methanol were the most promising. These results suggest that methanolic, ethanolic and aqueous extracts are a promising source of natural bioactive.

Resumo A espécie Eugenia involucrata DC. é uma planta nativa do Brasil e tradicionalmente utilizada para problemas intestinais, porém, poucas pesquisas documentam sobre seu potencial biológico e perfil fitoquímico. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar uma prospecção fitoquímica preliminar, o potencial antimicrobiano e antioxidante dos extratos de E. involucrata. A partir das folhas de E. involucrata, foram obtidos extratos aquosos e orgânicos com os seguintes solventes (etanol, metanol, hexano, acetona, diclorometano e acetato de etila). A prospecção fitoquímica detectou a presença de saponinas, esteroides, flavonóides e taninos nos extratos. Os extratos etanólico e metanólico apresentaram atividade antimicrobiana para a maioria das cepas bacterianas testadas, assim como para a levedura Candida albicans, com concentrações entre 3,12 e 50 mg/mL. Os extratos etanólico e metanólico apresentaram alto potencial de sequestro de radicais livres (> 90%). O extrato metanólico apresentou IC50 estatisticamente igual ao encontrado para o antioxidante comercial BHT (p <0,05). Os extratos brutos obtidos com etanol e metanol foram os mais promissores. Esses resultados sugerem que os extratos metanólico, etanólico e aquoso são uma fonte promissora de bioativos naturais.

Phytochemical screening of Cordia glabrata (MART.) A.DC. extracts and its potential antioxidant, photoprotective, antimicrobial and antiviral activities / Triagem fitoquímica de extratos de Cordia glabrata (MART.) A.DC. e sua potencial atividade antioxidante, fotoprotetora, antimicrobiana e antiviral

Abstract Species of the genus Cordia have shown biological activities, such as anti-inflammatory, analgesic, antioxidant, antiviral, and antifungal activities. The species Cordia glabrata (MART) A.DC. Has no information concerning its phytochemical profile and possible biological activities. Thus, this study aimed to evaluate this profile in ethanolic extracts of young, adult and senescent leaves, as well as their antioxidant, photoprotective, antimicrobial, and virucidal potentials. Phytochemical analysis was performed by TLC (thin-layer chromatography) and showed the presence of flavonoids, tannins, and terpenes. The evaluation by UPLC-MS/MS (Ultra performance liquid chromatography - tandem mass spectrometer) evidenced the presence of caffeic (3.89 mgL-1), p-cumaric (6.13 mgL-1), and ferulic (0.58 mgL-1) acids, whilst, in GC/MS (Gas chromatography-mass spectrometry) analysis there was a greater amount of palmitic (51.17%), stearic (20.34%), linoleic (9.62%), and miristic (8.16%) fatty acids. The DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS+ (2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) radicals were used to verify the potential antioxidant activity, observing a better activity for the leaf extract in the adult phenological stage: 54.63 ± 1.06 µgmL-1 (DPPH) and 44.21 ± 1.69 mM (ABTS). The potential photoprotective activity of the extracts was determined by spectrophotometry and the in vitro values of SPF (Sun Protection Factor) in young and adult leaves (5.47 and 5.41, respectively) showed values close to the minimum SPF of 6.0 required by ANVISA (Brazilian Health Regulatory Agency). It was not observed an antimicrobial activity for Staphylococcus aureus with a minimum inhibitory concentration of 2000 μgmL-1, however the anti-herpetic assay against the Herpes simplex virus type 2 (HSV-2) showed a potent virucidal activity at the tested concentrations with CV50 value <0.195 μgmL-1 and a Selectivity Index (SI = CC50 / CV50) greater than 448. The results obtained in this study suggest that extracts of leaves of C. glabrata in their adult phenological stage have potential antioxidant, photoprotective and virucidal activity, considering in vitro test results.

Resumo Espécies do gênero Cordia apresentam atividades biológicas, como anti-inflamatória, analgésica, antioxidante, antiviral e antifúngica. Para a espécie Cordia glabrata (MART) A.DC., ainda não existem informações sobre seu perfil fitoquímico e possíveis atividades biológicas, deste modo, o presente estudo teve como objetivo avaliar este perfil em extratos etanólicos de folhas jovens, adultas e senescentes, bem como o potencial antioxidante, fotoprotetor, antimicrobiano e virucida. A análise fitoquímica foi realizada por CCD (Cromatografia em Camada Delgada), mostrando a presença de flavonóides, taninos e terpenos. Na avaliação por CLAE EM/EM (Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência acoplada a Espectrometria de Massas) foi evidenciado a presença dos ácidos caféico (3,89 mgL-1), p-cumárico (6,13 mgL-1) e ferúlico (0,58 mgL-1), paralelamente, na CG/EM (Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas) verificou-se maior quantidade dos ácidos graxos palmítico (51,17%), esteárico (20,34%), linoléico (9,62%) e mirístico (8,16%). Os radicais DPPH (2,2-Difenil-1-picrilhidrazil) e ABTS+ (2′-Azino-bis (ácido 3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico)) foram utilizados para verificar o potencial antioxidante, observando-se uma atividade superior para o extrato da folha em sua fase fenológica adulta: 54,63 ± 1,06 µgmL-1 (DPPH) e 44,21 ± 1,69 mM (ABTS+). A potencial atividade fotoprotetora dos extratos foi determinada espectrofotometricamente e os valores in vitro de FPS (Fator de Proteção Solar) em folhas jovens e adultas (5,47 e 5,41 respectivamente) apresentaram valores próximos ao FPS mínimo de 6,0 exigido pela ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Não foi observada atividade antimicrobiana para Staphylococcus aureus sendo a concentração inibitória mínima de 2000 μgmL-1, no entanto o ensaio anti-herpético contra o vírus Herpes simplex tipo 2 (HSV-2) mostrou uma potente atividade virucida nas concentrações testadas com um valor de CV50 <0,195 μgmL-1 e um Índice de Seletividade (IS = CC50 / CV50) maior que 448. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que extratos de folhas de C. glabrata em seu estágio fenológico adulto apresentam potencial antioxidante, fotoprotetora e virucida, considerando os resultados de testes in vitro.

Traditional knowledge about medicinal plant in the remote areas of Wari Tehsil, Dir Upper, Pakistan / Conhecimento tradicional sobre plantas medicinais nas áreas remotas de Wari Tehsil, Dir Upper, Paquistão

Abstract Traditional medicine is cheaper and easily available to local people, to care for most frequent diseases in the Northern parts of Pakistan. Our study aimed at inventorying medicine from local plants, documenting their uses, and assessing their market value in 2015-2018 during spring, summer, and winter seasons. A total of 15 trips were made, 5 in each season. Semi-structured interviews with 165 inhabitant's age range between 20-80 years were conducted, analyzed the data is analyzed using Relative frequency of citation(RFC), Use Value(UV), Fidelity Level(FL), Informants consensus factor(ICF), and Jaccard index(JI) to find the most frequent and well-known used species in the area. A total of 86 species belonging to 39 vascular plant families, 33 genera were documented as medicinally important. Family Asteraceae was observed as the dominant family among all the families with 10 species, the leaf was the most used parts and decoction 36% was the most preferred preparation type. Herb was the predominant life form (67%). The maximum UV (0.92) was demonstrated by J. adhatoda L. species, while A. sativum L. shows maximum RFC (0.58), the highest ICF value represented by diarrhea and dermatitis 0.92, and high FL value is recorded 100%. According to our collections, wild species were 45%, invasive species were 38% and cultivated 17% recorded, dicots species were recorded more 81%. Seven 7 medicinal species is being economically important and export to the local and international market of the world, whereas P. integrima L. species were the most exported species according to the local dealers. The investigated area is rural and the local people depend on the area's plants for their health needs, and other uses like a vegetable, fuelwood, fodder, etc. The current result of RFC, UV, ICF, FL, and JI shows that medicinal flora needs to be pharmacologically and phytochemically investigated to prove their efficacy. The documentation of medicinal knowledge is important to preserve this precious old knowledge before it is lost forever, due to technological and environmental changes in the world.

Resumo A medicina tradicional é mais barata e facilmente disponível à população local para cuidar das doenças mais frequentes nas áreas do norte do Paquistão. Nosso estudo teve como objetivo inventariar medicamentos de plantas locais, documentar seus usos e avaliar seu valor de mercado em 2015-2018 durante as temporadas de primavera, verão e inverno. Foram feitas 15 viagens, 5 em cada temporada. Foram realizadas entrevistas semiestruturadas com 165 moradores na faixa etária de 20 a 80 anos, com dados analisados ​​por meio de frequência relativa de citação (RFC), valor de uso (UV), nível de fidelidade (FL), fator de consenso de informantes (CIF), e o índice de Jaccard (JI) para encontrar as espécies utilizadas mais frequentes e conhecidas na área. Um total de 86 espécies pertencentes a 39 famílias de plantas vasculares, 33 gêneros foram documentados como medicamente importantes. A família Asteraceae foi observada como a família dominante entre todas as famílias com 10 espécies, a folha foi a parte mais utilizada e a decocção 36% foi o tipo de preparação mais preferido. A erva foi a forma de vida predominante (67%). O UV máximo (0,92) foi demonstrado pelas espécies de J. adhatoda L., enquanto A. sativum L. mostra RFC máximo (0,58), o maior valor de ICF representado por diarreia e dermatite 0,92, e alto valor de FL é registrado 100%. De acordo com nossas coleções, as espécies selvagens foram 45%, as espécies invasoras 38% e as cultivadas 17% registradas, as espécies dicotiledôneas foram registradas mais 81%. Sete espécies medicinais estão sendo economicamente importantes e exportadas para o mercado local e internacional do mundo, enquanto as espécies de P. integrima L. foram as espécies mais exportadas de acordo com os comerciantes locais. A área investigada é rural e a população local depende das plantas da área para suas necessidades de saúde e outros usos como vegetal, lenha, forragem etc. O resultado atual de RFC, UV, ICF, FL e JI mostra que a flora medicinal precisa ser investigada farmacológica e fitoquimicamente para comprovar sua eficácia. A documentação do conhecimento medicinal é importante para preservar esse precioso conhecimento antigo antes que se perca para sempre, devido às mudanças tecnológicas e ambientais do mundo.

Phenolic substances and cyanogenesis in galled and non-galled tissue of the fern species Microgramma vacciniifolia / Substâncias fenólicas e cianogênese em tecidos galhados e não galhados da samambaia Microgramma vacciniifolia

Galls, neo-formed plant structures that can occur in different organs, are generated by species-specific interaction with an inducing organism. Inducers manipulate the metabolism of its host. Microgramma vacciniifolia (Langsd. & Fisch.) Copel. is a Neotropical epiphytic fern that hosted two stem galls, one induced by a midge species (Diptera) and other by a micromoth species (Lepidoptera). The aim of this study was to evaluate the impact of these two gall-inducing insects on the biochemistry of phenolic acids and the cyanogenesis in galls, stems and leaves of M. vacciniifolia. High performance liquid chromatography (HPLC) indicated a total of 14 phenol derivatives, including caffeic and coumaric acid. Principal Coordinates Analysis (PCoA) of the phenolic substances indicated three groups consisting (1) non-galled stems and micromoth-induced galls; (2) midge-induced galls; (3) midgeinduced galls with parasitoids. Regarding the frequency of cyanogenesis assessed by the picrate paper test, the chi-squared test showed significant difference between fertile leaves (8.3%), sterile leaves (27.7%), non-galled stems (0%) and galls. Among galls, only the midge-induced galls analyzed were cyanogenic (15%). Our results indicated that the different gall-inducers (midge and micromoth) promote species-specific alterations to the phenolic substance composition of the host fern.

Galhas são estruturas vegetais neo-formadas que ocorrem em diferentes órgãos. Elas são geradas por uma interação espécie-específica com um organismo indutor. Os indutores manipulam o metabolismo do hospedeiro. Microgramma vacciniifolia (Langsd. & Fisch.) Copel. é uma samambaia epífita neotropical que hospeda duas galhas caulinares, uma induzida por uma espécie de mosquito (Diptera) e outra por uma micromariposa (Lepidoptera). O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto desses dois insetos indutores de galhas na bioquímica dos ácidos fenólicos e da cianogênese em galhas, caules e folhas de M. vacciniifolia. Em análise de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) foi possível indicar a presença de um total de 14 derivados fenólicos, incluindo ácido cafeico e ácido cumárico. Análise das Coordenadas Principais (ACoP) indicou três grupos (1) caules não galhados e galhas induzidas pela micromariposa; (2) galhas induzidas pelo mosquito; (3) galhas induzidas pelo mosquito com parasitoides. Em relação a frequência da cianogênese analisada com o teste do papel picrato, o teste do qui-quadrado apresentou diferença significativa entre as folhas férteis (8,3%), folhas estéreis (27,7%), caules não galhados (0%) e galhas. Entre as galhas, somente aquelas induzidas pelo mosquito foram cianogênicas (15%). Os resultados encontrados indicam, ao menos para as substâncias fenólicas, que os insetos indutores de galha (mosquito e micromariposa) promovem alterações espécie-específica na composição química da samambaia hospedeira.

An allometric model to estimate total leaf area of banana plants of the cultivar Vitória (AAAB) / Um modelo alométrico para estimativa da área foliar total de bananeiras da cultivar Vitória (AAAB)

The plants physiological processes such as transpiration and photosynthetic efficiency are directly related to leaf area, which is difficult to quantify in a nondestructive manner. To generate a model to estimate the total leaf area of plants of banana cv. Vitória, simple and multiple linear regressions utilizing the length and width of the third leaf, the product of length and width of the third leaf, and the total number of leaves of 'Vitória' plants, were tested. The data to develop the model were obtained from 'Vitória' banana plants from different edafoclimatic conditions and management. The best performance of the model was obtained using stepwise multiple regression with r2=0.93 and r2= 0.94. Validation of the model resulted in an r2 of 0.74.

Processos fisiológicos das plantas como transpiração e eficiência fotossintética estão diretamente relacionados à área foliar, a qual é difícil quantificar de forma não destrutiva. Para gerar um modelo para estimar a área foliar total de plantas da cv. Vitória, foram testadas regressões lineares simples e múltiplas utilizando comprimento e largura da terceira folha, o produto comprimento e largura da terceira folha e número total de folhas. Os dados para desenvolver o modelo foram obtidos de cultivos com diferentes condições edafoclimáticas e de manejo. O melhor modelo foi obtido por meio de regressão múltipla stepwise com r2 = 0,93 e r2 = 0,94. A validação do modelo resultou em r2 de 0,74.

Effects of leaf quality and colonization time on the abundance of bacteria in an experimental design

Small rivers, henceforth streams, depend on organic matter (nutrients and energy) from riparian vegetation. The quality of such allochthonous debris is determinant for the transformation of organic matter compounds, where the bacterial community has a crucial role in the final decomposition of the substrate. During bacterial colonization, debris with higher concentration of nutrients (more palatable) is prioritized, which accelerates the process. This study investigated the effects of leaf palatability of two native trees on bacterial colonization (abundance) over time, through a laboratory experiment that lasted 60 days. Values of C, N, P, C:N, C:P, polyphenols, tannins, lignin, lignin:N and leaf toughness of both species were compared. Bacterial abundance was higher in species with higher nitrogen values, although they had higher leaf toughness and more polyphenols, which differs from studies indicating that high leaf toughness represents low nutritional quality. The colonization time did not influence bacterial abundance. Therefore, processes degrading riparian vegetation and reducing nutritional quality can affect local decomposition, decreasing bacterial abundance.(AU)

Effects of nitrogen and phosphorus availability on the early growth of two congeneric pairs of savanna and forest species / Efeitos da disponibilidade de nitrogênio e fósforo no crescimento inicial de dois pares congenéricos de espécies de savana e floresta

In the tropical region, savannas and seasonal forests, both highly diverse biomes, occur side by side, under the same climate. If so, that mosaic cannot be explained solely by climatic variables, but also by fire, water availability and soil status. Nutrient availability in the soil, especially nitrogen and phosphorus, has been postulated to explain the abrupt transitions between savannas and seasonal forests in tropical regions. Plants from these two biomes may present different nutritional strategies to cope with nitrogen and phosphorus limitation. We used two congeneric pairs of trees - each pair with a species from the savanna and another from the neighboring seasonal forest - to test whether savanna and forest species presented different nutritional strategies during their early development. We cultivated 56 individuals from each of these species in a hydroponics system with four treatments: (1) complete Hoagland solution, (2) Hoagland solution without nitrogen, (3) Hoagland solution without phosphorus, and (4) Hoagland solution without nitrogen and phosphorus. After 45 days, we harvested the plants and measured total biomass, root to shoot ratio, height, leaf area, and specific leaf area. Overall, savanna species were lighter, shorter, with smaller leaves, higher specific leaf areas, and higher root to shoot ratios when compared to the forest species. Nitrogen increased the performance of species from both biomes. Phosphorus improved the performance of the forest species and caused toxicity symptoms in the savanna species. Hence, savanna and forest species presented different demands and were partially distinct already as seedlings concerning their nutritional strategies.

Em regiões tropicais, savanas e florestas estacionais, biomas altamente diversos, ocorrem lado a lado, sob o mesmo clima. Sendo assim, esse mosaico não pode ser explicado somente por variáveis climáticas, devendo ser considerada a frequência e intensidade de incêndios, disponibilidade de água e status do solo. A disponibilidade de nutrientes no solo, especialmente nitrogênio e fósforo, tem sido postulada para explicar as transições abruptas entre savanas e florestas estacionais nos trópicos. Espécies vegetais desses dois biomas podem apresentar estratégias nutricionais diferentes para lidar com a limitação tanto de nitrogênio como de fósforo. Utilizamos dois pares de árvores congenéricas - cada par com uma espécie típica de savana e outra de floresta estacional vizinha - para testar se as espécies da savana e da floresta apresentaram estratégias nutricionais diferentes durante seu desenvolvimento inicial. Cultivamos 56 indivíduos de cada uma dessas espécies em um sistema hidropônico com quatro tratamentos: (1) solução Hoagland completa, (2) solução Hoagland sem nitrogênio, (3) solução Hoagland sem fósforo e (4) solução Hoagland sem nitrogênio e fósforo. Após 45 dias, colhemos as plantas e medimos a biomassa total, a relação raiz / parte aérea, altura, área foliar e área foliar específica. No geral, as espécies savânicas foram mais leves, menores em altura, área foliar e área foliar específica e apresentaram maiores razões entre biomassa radicular por biomassa aérea quando comparadas às espécies florestais. A oferta de nitrogênio aumentou o desempenho das espécies de ambos biomas. O fósforo melhorou o desempenho das espécies florestais e causou sintomas de toxicidade nas espécies savânicas. Concluímos que, já como mudas, espécies congenéricas de savana e floresta apresentaram demandas distintas e foram parcialmente diferentes em relação a suas estratégias nutricionais.

Root deformation affects mineral nutrition but not leaf gas exchange and growth of Genipa americana seedlings during the recovery phase after soil flooding / A deformação de raízes afeta a nutrição mineral mas não as trocas gasosas foliares e o crescimento de mudas de Genipa americana durante a fase de recuperação após o alagamento do solo

Root deformation (RD) caused by errors in the pricking out process are irreversible and very difficult to detect in container-grown seedlings at the time of planting in the field. The objective of this study was to evaluate the effects of RD on leaf gas exchange, growth, biomass allocation and mineral nutrition of G. americana seedlings during the recovery phase after soil flooding. Four-months-old seedlings, with and without RD, were flooded for 42 days and their recovery was evaluated 28 days after soil drainage. There were no significant interactions between RD and soil flooding for all leaf gas exchange, growth and mineral nutrition after soil drainage, with the exception of leaf P concentrations. In plants with no RD, the P concentration in leaves of non-flooded plants was significantly higher than that of plants with RD. Soil flooding and RD did not influence leaf or root N concentrations or whole-plant N content. RD increased the K concentration in the roots, but not in the leaves. Changes in the nutrient concentrations in leaves and roots indicate that RD may affect physiological performance of seedlings after planting in the field.

A deformação da raiz (RD) causada por erros no processo de repicagem é irreversível e difícil de detectar em mudas produzidas em embalagens no momento do plantio no campo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do RD nas trocas gasosas foliares, crescimento, alocação de biomassa e nutrição mineral de mudas de G. americana na fase de recuperação após o alagamento do solo. Mudas com quatro meses de idade, com e sem RD, foram alagadas por 42 dias e a sua recuperação foi avaliada 28 dias após a drenagem do solo. Não houve interação significativa entre RD e alagamento do solo nas trocas gasosas foliares, crescimento e nutrição mineral após a drenagem, com exceção das concentrações de P foliar. Em plantas sem RD, a concentração de P nas folhas de plantas não alagadas foi significativamente maior que a das plantas com RD. O alagamento do solo e a RD não influenciaram as concentrações de N nas folhas e raízes, e no conteúdo de N na planta inteira. A RD aumentou a concentração de K nas raízes, mas não nas folhas. Alterações nas concentrações de nutrientes nas folhas e raízes indicam que a RD pode afetar o desempenho fisiológico das mudas após o plantio no campo.

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.

Chemical composition and phytotoxicity of essential oils of Croton doctoris S. Moore (Euphorbiaceae) / Composição química e fitotoxicidade dos óleos essenciais de Croton doctoris S. Moore (Euphorbiaceae)

Essential oils from the stems and leaves of Croton doctoris were analyzed by gas chromatography and mass spectrometry, resulting in 22 identified compounds. The effects of these essential oils on the germination, root and shoot growth, total chlorophyll content, potential root respiration, peroxidase activity, catalase, superoxide dismutase, and mitotic index in lettuce and onion were determined. Antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic activity were also investigated. The results revealed that the stem oil consisted of 15 compounds, of which caryophyllene oxide (24.5%) and E-caryophyllene (13.3%) were the major constituents. The leaf oil contained E-caryophyllene (39.6%) and α-humulene (13.2%) as major compounds. The oils inhibited the germination and growth of lettuce and onion seedlings and reduced chlorophyll content, root respiration, and cell division. They also caused oxidative stress, indicated by the increased activity of the evaluated antioxidant enzymes. These abnormal physiological processes contributed to the inhibition of plant growth. The most pronounced phytotoxic effects were observed in the stem oil. The cytotoxicity tests indicated that leaf oil was more active than stem oil, resulting from the presence of biologically active sesquiterpenes that inhibit the growth of cancer cells.

Os óleos essenciais do caule e da folha de Croton doctoris foram analisados por cromatografia gasosa (GC) e espectrometria de massa (GC-MS) resultando em 22 compostos identificados. Os efeitos dos óleos essenciais na germinação, crescimento de raízes e parte aérea, teor total de clorofila, respiração radicular, atividade de peroxidase, catalase e superóxido de dimetase e índice mitótico foram determinados em alface e cebola. Atividade antioxidante, antimicrobiana e citotóxica também foram investigadas. Os resultados revelaram que o óleo do caule é constituído por 15 compostos, dos quais os principais são o óxido de cariofileno (24,5%) e E-cariofileno (13,3%). O óleo foliar apresentou E-cariofileno (39,6%) seguido de α-humuleno (13,2%) como compostos majoritários. Os óleos inibiram a germinação e o crescimento das plântulas de alface e cebola e reduziram o conteúdo de clorofila, a respiração radicular e a divisão celular. Eles também causaram estresse oxidativo, indicado pelo aumento da atividade das enzimas antioxidantes avaliadas. Esses processos fisiológicos anormais contribuem para a inibição do crescimento das plantas. Os efeitos fitotóxicos mais pronunciados foram observados no óleo do caule. Nos testes de citotoxicidade observou-se que o óleo das folhas foi mais ativo, resultante da presença de sesquiterpenos biologicamente ativos que atuam inibindo o crescimento das células cancerígenas.