Morpho-agronomic and leaf anatomical traits in Coffeacanephora genotypes / Caracteres morfoagronômicos e anatômicos foliares em genótipos de Coffea canephora

ABSTRACT: Genetic variability is the basis for coffee genetic breeding. This study evaluated the potential of leaf anatomy and morpho-agronomic traits in studies of genetic variability in C. canephoracultivars. Ten genotypes were distributed in randomized block designs with three replicates. Significant differences among genotypes were detected by F-test (P < 0.05) for 13 of 15 evaluated traits. These results evidenced the heterogeneity of the studied cultivars, which is essential in composition of genetic basis in breeding programs. The Scott-Knott test detected variability among genotypes, grouped into up to four mean groups. Leaf anatomy traits presented the largest variations. Five out of seven leaf anatomy traits presented heritability higher than 80%, with emphasis on stomatal density (95.69%) and stomatal pore length (92.72%). Positive correlations were observed among morpho-agronomic and anatomic traits. Cluster analysis used the Mahalanobis general distance (D2) as a measure of genetic dissimilarity and divided the genotypes into two distinct groups. The inclusion of leaf anatomic traits to characterize C. canephoragenotypes may assist plant breeders with better genetic discrimination and with greater security in plant selection when composing cultivars.

RESUMO: A variabilidade genética é a base para o progresso genético em café. Este estudo teve como objetivo, avaliar o potencial de caracteres morfoagronômicos e anatômicos foliares em estudos de variabilidade genética entre cultivares de Coffea canephora. Dez genótipos foram distribuídos em um experimento seguindo delineamento em blocos ao acaso com três repetições. Foram detectadas diferenças significativas entre os genótipos pelo teste F (P < 0,05) para 13 dos 15 caracteres avaliados. Esses resultados evidenciaram a heterogeneidade entre as cultivares estudadas, o que é essencial para a composição da base genética e avanço dos programas de melhoramento. O teste de Scott e Knott detectou as diferenças entre os genótipos, separando-os em quatro grupos. Os caracteres anatômicos foliares apresentaram as maiores variações. Cinco, dentre os sete caracteres anatômicos foliares, apresentaram estimativas de herdabilidade superiores a 80% com destaque para a densidade estomática (95,69%) e comprimento do poro estomático (92,72%). Correlações positivas foram observadas entre caracteres morfoagronômicos e anatômicos foliares. A análise de agrupamento, considerando a distância de Mahalanobis como medida de dissimilaridade (D²), apontou a distinção de dois grupos de genótipos. A inclusão de caracteres anatômicos foliares na caracterização de genótipos de C. canephora pode auxiliar os melhoristas de plantas na melhor discriminação entre genótipos e maior segurança na seleção de clones para geração de novas cultivares.

Anatomical and histological traits of Brycon amazonicus liver cultivated in a semi-intensive system

Abstract The work aimed to evaluate the weight-length relationship and the condition factor, characterizing the biometry, anatomy, histology and volumetric density of the liver of Brycon amazonicus, in different stages of body growth. The experiment used twenty specimens in four stages of body growth (PI, PII, PIII and PIV) harvested every 90 days, containing five specimens, each group. The livers were dissected, weighed (g) and processed routinely using the hematoxylin and eosin technique. The data were submitted to analysis of variance, Pearsons correlation test and linear regression. The equation that represented the weight-length relation was W = 0.05902 x L2.63, with negative allometric growth, but with a relative condition factor equal to 1.0. The liver was divided into three lobes with the gallbladder close to the right lobe and its color varied from light red to dark red, not varying in relation to other fish species. The hepatosomatic relationship followed body growth until the PII group stage and then declined, demonstrating the behavior of its development in Brycon amazonicus. The organ consists predominantly of hepatocytes, followed by sinusoidal vessels and capillaries, with histological morphology similar to that of many species of fish. Melanomacrophage centers were found only in the most developed animals, but in small quantities, prompting the development of new research on this cell, in this species. In this way, research of this nature allows the characterization of fish species, helping to improve breeding methods, understanding pathological processes caused by diseases, and obtaining better productive capacity, serving an increasingly demanding and prosperous market.

Resumo O trabalho objetivou avaliar a relação peso-comprimento e o fator de condição, caracterizando a biometria, anatomia, histologia e densidade volumétrica do fígado de Brycon amazonicus, em diferentes estágios de crescimento corporal. O experimento utilizou vinte espécimes em quatro fases de crescimento corporal (PI, PII, PIII e PIV) colhidos a cada 90 dias, contendo cinco espécimes, cada grupo. Os fígados foram dissecados, pesados (g) e processados rotineiramente pela técnica da hematoxilina e eosina. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de correlação de Pearson e regressão linear. A equação que representou a relação peso-comprimento foi W = 0,05902 x L2,63, com crescimento alométrico negativo, mas com fator de condição relativo igual a 1,0. O fígado apresentou-se dividido em três lobos com a vesícula biliar próxima ao lobo direito e sua cor variou de vermelho claro a vermelho escuro, não variando em relação a outras espécies de peixes. A relação hepatossomática acompanhou o crescimento corporal até a fase do grupo PII e então declinou, demonstrando o comportamento de seu desenvolvimento em Brycon amazonicus. O órgão constitui-se predominantemente por hepatócitos, seguido de vasos e capilares sinusoidais, com a morfologia histológica semelhante ao de muitas espécies de peixes. Centros melanomacrófagos foram encontrados apenas nos animais mais desenvolvidos, mas em pequena quantidade, instigando o desenvolvimento de novas pesquisas sobre esta célula, nesta espécie. Desta forma, pesquisas desta natureza permitem a caracterização de espécies de peixes, auxiliando no aperfeiçoamento de métodos de criação, compreensão de processos patológicos provocados por enfermidades, e obtenção de melhor capacidade produtiva, atendendo um mercado cada vez mais exigente e próspero.

Anatomical and histological traits of Brycon amazonicus liver cultivated in a semi-intensive system / Características anatômicas e histológicas do fígado de Brycon amazonicus cultivado em sistema semi-intensivo

Abstract The work aimed to evaluate the weight-length relationship and the condition factor, characterizing the biometry, anatomy, histology and volumetric density of the liver of Brycon amazonicus, in different stages of body growth. The experiment used twenty specimens in four stages of body growth (PI, PII, PIII and PIV) harvested every 90 days, containing five specimens, each group. The livers were dissected, weighed (g) and processed routinely using the hematoxylin and eosin technique. The data were submitted to analysis of variance, Pearson's correlation test and linear regression. The equation that represented the weight-length relation was W = 0.05902 x L2.63, with negative allometric growth, but with a relative condition factor equal to 1.0. The liver was divided into three lobes with the gallbladder close to the right lobe and its color varied from light red to dark red, not varying in relation to other fish species. The hepatosomatic relationship followed body growth until the PII group stage and then declined, demonstrating the behavior of its development in Brycon amazonicus. The organ consists predominantly of hepatocytes, followed by sinusoidal vessels and capillaries, with histological morphology similar to that of many species of fish. Melanomacrophage centers were found only in the most developed animals, but in small quantities, prompting the development of new research on this cell, in this species. In this way, research of this nature allows the characterization of fish species, helping to improve breeding methods, understanding pathological processes caused by diseases, and obtaining better productive capacity, serving an increasingly demanding and prosperous market.

Resumo O trabalho objetivou avaliar a relação peso-comprimento e o fator de condição, caracterizando a biometria, anatomia, histologia e densidade volumétrica do fígado de Brycon amazonicus, em diferentes estágios de crescimento corporal. O experimento utilizou vinte espécimes em quatro fases de crescimento corporal (PI, PII, PIII e PIV) colhidos a cada 90 dias, contendo cinco espécimes, cada grupo. Os fígados foram dissecados, pesados (g) e processados rotineiramente pela técnica da hematoxilina e eosina. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de correlação de Pearson e regressão linear. A equação que representou a relação peso-comprimento foi W = 0,05902 x L2,63, com crescimento alométrico negativo, mas com fator de condição relativo igual a 1,0. O fígado apresentou-se dividido em três lobos com a vesícula biliar próxima ao lobo direito e sua cor variou de vermelho claro a vermelho escuro, não variando em relação a outras espécies de peixes. A relação hepatossomática acompanhou o crescimento corporal até a fase do grupo PII e então declinou, demonstrando o comportamento de seu desenvolvimento em Brycon amazonicus. O órgão constitui-se predominantemente por hepatócitos, seguido de vasos e capilares sinusoidais, com a morfologia histológica semelhante ao de muitas espécies de peixes. Centros melanomacrófagos foram encontrados apenas nos animais mais desenvolvidos, mas em pequena quantidade, instigando o desenvolvimento de novas pesquisas sobre esta célula, nesta espécie. Desta forma, pesquisas desta natureza permitem a caracterização de espécies de peixes, auxiliando no aperfeiçoamento de métodos de criação, compreensão de processos patológicos provocados por enfermidades, e obtenção de melhor capacidade produtiva, atendendo um mercado cada vez mais exigente e próspero.

Anatomical and histological traits of Brycon amazonicus liver cultivated in a semi-intensive system / Características anatômicas e histológicas do fígado de Brycon amazonicus cultivado em sistema semi-intensivo

The work aimed to evaluate the weight-length relationship and the condition factor, characterizing the biometry, anatomy, histology and volumetric density of the liver of Brycon amazonicus, in different stages of body growth. The experiment used twenty specimens in four stages of body growth (PI, PII, PIII and PIV) harvested every 90 days, containing five specimens, each group. The livers were dissected, weighed (g) and processed routinely using the hematoxylin and eosin technique. The data were submitted to analysis of variance, Pearson's correlation test and linear regression. The equation that represented the weight-length relation was W = 0.05902 x L2.63, with negative allometric growth, but with a relative condition factor equal to 1.0. The liver was divided into three lobes with the gallbladder close to the right lobe and its color varied from light red to dark red, not varying in relation to other fish species. The hepatosomatic relationship followed body growth until the PII group stage and then declined, demonstrating the behavior of its development in Brycon amazonicus. The organ consists predominantly of hepatocytes, followed by sinusoidal vessels and capillaries, with histological morphology similar to that of many species of fish. Melanomacrophage centers were found only in the most developed animals, but in small quantities, prompting the development of new research on this cell, in this species. In this way, research of this nature allows the characterization of fish species, helping to improve breeding methods, understanding pathological processes caused by diseases, and obtaining better productive capacity, serving an increasingly demanding and prosperous market.

O trabalho objetivou avaliar a relação peso-comprimento e o fator de condição, caracterizando a biometria, anatomia, histologia e densidade volumétrica do fígado de Brycon amazonicus, em diferentes estágios de crescimento corporal. O experimento utilizou vinte espécimes em quatro fases de crescimento corporal (PI, PII, PIII e PIV) colhidos a cada 90 dias, contendo cinco espécimes, cada grupo. Os fígados foram dissecados, pesados (g) e processados rotineiramente pela técnica da hematoxilina e eosina. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de correlação de Pearson e regressão linear. A equação que representou a relação peso-comprimento foi W = 0,05902 x L2,63, com crescimento alométrico negativo, mas com fator de condição relativo igual a 1,0. O fígado apresentou-se dividido em três lobos com a vesícula biliar próxima ao lobo direito e sua cor variou de vermelho claro a vermelho escuro, não variando em relação a outras espécies de peixes. A relação hepatossomática acompanhou o crescimento corporal até a fase do grupo PII e então declinou, demonstrando o comportamento de seu desenvolvimento em Brycon amazonicus. O órgão constitui-se predominantemente por hepatócitos, seguido de vasos e capilares sinusoidais, com a morfologia histológica semelhante ao de muitas espécies de peixes. Centros melanomacrófagos foram encontrados apenas nos animais mais desenvolvidos, mas em pequena quantidade, instigando o desenvolvimento de novas pesquisas sobre esta célula, nesta espécie. Desta forma, pesquisas desta natureza permitem a caracterização de espécies de peixes, auxiliando no aperfeiçoamento de métodos de criação, compreensão de processos patológicos provocados por enfermidades, e obtenção de melhor capacidade produtiva, atendendo um mercado cada vez mais exigente e próspero.

Anatomical and histological traits of Brycon amazonicus liver cultivated in a semi-intensive system / Características anatômicas e histológicas do fígado de Brycon amazonicus cultivado em sistema semi-intensivo

The work aimed to evaluate the weight-length relationship and the condition factor, characterizing the biometry, anatomy, histology and volumetric density of the liver of Brycon amazonicus, in different stages of body growth. The experiment used twenty specimens in four stages of body growth (PI, PII, PIII and PIV) harvested every 90 days, containing five specimens, each group. The livers were dissected, weighed (g) and processed routinely using the hematoxylin and eosin technique. The data were submitted to analysis of variance, Pearson's correlation test and linear regression. The equation that represented the weight-length relation was W = 0.05902 x L2.63, with negative allometric growth, but with a relative condition factor equal to 1.0. The liver was divided into three lobes with the gallbladder close to the right lobe and its color varied from light red to dark red, not varying in relation to other fish species. The hepatosomatic relationship followed body growth until the PII group stage and then declined, demonstrating the behavior of its development in Brycon amazonicus. The organ consists predominantly of hepatocytes, followed by sinusoidal vessels and capillaries, with histological morphology similar to that of many species of fish. Melanomacrophage centers were found only in the most developed animals, but in small quantities, prompting the development of new research on this cell, in this species. In this way, research of this nature allows the characterization of fish species, helping to improve breeding methods, understanding pathological processes caused by diseases, and obtaining better productive capacity, serving an increasingly demanding and prosperous market.(AU)

O trabalho objetivou avaliar a relação peso-comprimento e o fator de condição, caracterizando a biometria, anatomia, histologia e densidade volumétrica do fígado de Brycon amazonicus, em diferentes estágios de crescimento corporal. O experimento utilizou vinte espécimes em quatro fases de crescimento corporal (PI, PII, PIII e PIV) colhidos a cada 90 dias, contendo cinco espécimes, cada grupo. Os fígados foram dissecados, pesados (g) e processados rotineiramente pela técnica da hematoxilina e eosina. Os dados foram submetidos à análise de variância, teste de correlação de Pearson e regressão linear. A equação que representou a relação peso-comprimento foi W = 0,05902 x L2,63, com crescimento alométrico negativo, mas com fator de condição relativo igual a 1,0. O fígado apresentou-se dividido em três lobos com a vesícula biliar próxima ao lobo direito e sua cor variou de vermelho claro a vermelho escuro, não variando em relação a outras espécies de peixes. A relação hepatossomática acompanhou o crescimento corporal até a fase do grupo PII e então declinou, demonstrando o comportamento de seu desenvolvimento em Brycon amazonicus. O órgão constitui-se predominantemente por hepatócitos, seguido de vasos e capilares sinusoidais, com a morfologia histológica semelhante ao de muitas espécies de peixes. Centros melanomacrófagos foram encontrados apenas nos animais mais desenvolvidos, mas em pequena quantidade, instigando o desenvolvimento de novas pesquisas sobre esta célula, nesta espécie. Desta forma, pesquisas desta natureza permitem a caracterização de espécies de peixes, auxiliando no aperfeiçoamento de métodos de criação, compreensão de processos patológicos provocados por enfermidades, e obtenção de melhor capacidade produtiva, atendendo um mercado cada vez mais exigente e próspero.(AU)

Craniolateral forearm muscles of the crab-eating raccoon (Procyon cancrivorus) and a comparative review with other carnivorans / Músculos cráneo-laterales del antebrazo del mapache cangrejero (Procyon cancrivorus) y una revisión comparativa con otros carnívoros

The crab-eating raccoon Procyon cancrivorus (Cuvier, 1798) is a species of the order Carnivora and family Procyonidae with a geographical distribution in Central and South America. Although crab-eating raccoons use scansorial locomotion, they also have aquatic habits, displaying greatly developed skills when handling their food. This species can frequently be found in wildlife care centers due to injuries caused by domestic dogs, humans, and car collisions. Having knowledge of the species' gross anatomy and anatomical bases is imperative to perform the most appropriate medical and surgical procedures. Thus, the objective of this investigation was to analyze the interspecific and intraspecific differences of the craniolateral forearm muscles of Procyon cancrivorus. Gross dissections were performed in four specimens describing the origin, insertion, shape, innervation, and arterial supply of the craniolateral forearm muscles. There is a constant and well development of brachioradialis muscle comparatively to that described in strictly cursorial species; the extensor carpi radialis muscle has two bellies that are fused proximally; the extensor digitorum communis muscle can also extend the tendon to the digit I as an anatomical variant, and the extensor digiti I and II muscle also extends the tendon to digit III. All are innervated by the deep branch of the radial nerve, and their arterial supply is mainly by the radial collateral, cubital transverse, and cranial interosseous arteries. The anatomical characteristics observed in this study complement the previous descriptions for Procyon cancrivorus, and the anatomical variants found in this species can also be in other carnivorans. Thus, the intraspecific anatomical variations of the digital extensor muscles in P. cancrivorus are phylogenetic traits that can occur as a common pattern or as anatomical variants in other species of the order Carnivora.

El mapache cangrejero Procyon cancrivorus (Cuvier, 1798) es una especie del orden Carnivora y familia Procyonidae con distribución geográfica en América Central y del Sur. Esta especie tiene hábitos arbóreos y acuáticos. Tiene una alta frecuencia en los centros de rehabilitación de fauna silvestre debido a las lesiones causadas por perros, humanos y colisiones de automóviles, por esto, tener conocimiento de la anatomía macroscópica de la especie es imprescindible para realizar los procedimientos médicos y quirúrgicos más adecuados. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue analizar las diferencias inter e intraespecíficas de los músculos cráneo-laterales del antebrazo de Procyon cancrivorus. Se realizaron disecciones macroscópicas en cuatro especímenes donde se describió el origen, inserción, forma, inervación y la irrigación arterial de la musculatura cráneo-lateral del antebrazo. Entre los principales hallazgos se pueden mencionar: el músculo braquiorradial es constante y bien desarrollado comparativamente a lo descrito en especies estrictamente cursoriales; el músculo extensor radial del carpo presenta dos vientres fusionados proximalmente; el músculo extensor común de los dedos también puede formar un tendón al dedo I como una variante anatómica, y el músculo extensor de los dedos I y II también extiende un tendón al dedo III. Todos están inervados por el ramo profundo del nervio radial y su irrigación arterial es principalmente por las arterias colateral radial, transversa cubital e interósea craneal. Las características anatómicas encontradas en este estudio complementan las descripciones anteriores para Procyon cancrivorus, y las variantes anatómicas encontradas en esta especie también pueden encontrarse en otros carnívoros. Así, las variaciones anatómicas intraespecíficas de los músculos extensores digitales en P. cancrivorus son rasgos filogenéticos que se puede presentar en el patrón común o como variante anatómica en otras especies del orden Carnivora.

Genetic divergence based on leaf vegetative and anatomical traits of Coffea canephora clones / Divergência genética com base em características vegetativas e anatômicas foliares de clones de Coffea canephora

Knowledge of the expression of traits associated with drought tolerance is important to mitigate impacts on coffee production in a climate change scenario. This study aimed to understand the genetic divergence between Coffea canephora genotypes grown in the Western Amazon based on leaf vegetative and anatomical traits. For this, fifteen high-performance genotypes were evaluated in a randomized block design with five replications of one plant per plot to analyze three leaf vegetative traits (leaf area index, root volume, and total dry mass) and five leaf anatomical traits (polar and equatorial diameter, density and number of stomata, and stomatal area). The data were interpreted using analysis of variance and the Scott-Knott mean cluster test (p ≤ 0.05). The Tocher optimization method and principal component analysis with reference points were used to quantify the genetic divergence. Tocher clustering separated the fifteen clones into five groups, and the scatter in the plane into three groups. Stomatal density was the trait that most contributed to the dissimilarity between genotypes with the potential to be used in future studies for the selection of water deficit-tolerant genotypes. The BRS 3213 genotype showed the greatest genetic dissimilarity and composed a group isolated from the other genotypes in terms of anatomical characteristics. Hybrids 12 and 15 have leaf anatomical traits with higher drought tolerance potential.

O conhecimento da expressão de características associadas a tolerância a seca é importante para mitigar os impactos na produção cafeeira em um cenário de mudanças climáticas. Objetivou-se com o presente trabalho entender a divergência de natureza genética entre genótipos de Coffea canephora cultivados na Amazônia Ocidental, com base em características vegetativas e anatômicas foliares. Para isso, quinze genótipos foram avaliados em delineamento de blocos casualizados com cinco repetições de uma planta por parcela, para análise de três características vegetativas (área foliar, volume de raiz, massa seca total) e cinco características anatômicas foliares (diâmetro polar e equatorial; densidade e número de estômatose área estomática). Os dados foram interpretados utilizando análise de variância e o teste de Scott-Knott (p ≤ 0,05). Para quantificar a divergência genética foi interpretado o agrupamento estimado pelo método de otimização de Tocher e a dispersão no plano obtida utilizando a técnica de componentes principais. O agrupamento de Tocher separou os 15 clones em cinco grupos, e a dispersão no plano em três grupos. A densidade estomática foi a característica que mais contribuiu para a dissimilaridade entre os genótipos com potencial para ser utilizada em estudos futuros de seleção de genótipos tolerantes ao déficit hídrico. O genótipo BRS 3213 apresentou maior dissimilaridade genética, constituindo um grupo isolado dos demais genótipos quanto as características anatômicas. Os Híbridos 12 e 15 apresentam características anatômicas foliares com maior potencial de tolerância a seca.

Genetic divergence based on leaf vegetative and anatomical traits of Coffea canephora clones / Divergência genética com base em características vegetativas e anatômicas foliares de clones de Coffea canephora

Knowledge of the expression of traits associated with drought tolerance is important to mitigate impacts on coffee production in a climate change scenario. This study aimed to understand the genetic divergence between Coffea canephora genotypes grown in the Western Amazon based on leaf vegetative and anatomical traits. For this, fifteen high-performance genotypes were evaluated in a randomized block design with five replications of one plant per plot to analyze three leaf vegetative traits (leaf area index, root volume, and total dry mass) and five leaf anatomical traits (polar and equatorial diameter, density and number of stomata, and stomatal area). The data were interpreted using analysis of variance and the Scott-Knott mean cluster test (p ≤ 0.05). The Tocher optimization method and principal component analysis with reference points were used to quantify the genetic divergence. Tocher clustering separated the fifteen clones into five groups, and the scatter in the plane into three groups. Stomatal density was the trait that most contributed to the dissimilarity between genotypes with the potential to be used in future studies for the selection of water deficit-tolerant genotypes. The BRS 3213 genotype showed the greatest genetic dissimilarity and composed a group isolated from the other genotypes in terms of anatomical characteristics. Hybrids 12 and 15 have leaf anatomical traits with higher drought tolerance potential.(AU)

O conhecimento da expressão de características associadas a tolerância a seca é importante para mitigar os impactos na produção cafeeira em um cenário de mudanças climáticas. Objetivou-se com o presente trabalho entender a divergência de natureza genética entre genótipos de Coffea canephora cultivados na Amazônia Ocidental, com base em características vegetativas e anatômicas foliares. Para isso, quinze genótipos foram avaliados em delineamento de blocos casualizados com cinco repetições de uma planta por parcela, para análise de três características vegetativas (área foliar, volume de raiz, massa seca total) e cinco características anatômicas foliares (diâmetro polar e equatorial; densidade e número de estômatose área estomática). Os dados foram interpretados utilizando análise de variância e o teste de Scott-Knott (p ≤ 0,05). Para quantificar a divergência genética foi interpretado o agrupamento estimado pelo método de otimização de Tocher e a dispersão no plano obtida utilizando a técnica de componentes principais. O agrupamento de Tocher separou os 15 clones em cinco grupos, e a dispersão no plano em três grupos. A densidade estomática foi a característica que mais contribuiu para a dissimilaridade entre os genótipos com potencial para ser utilizada em estudos futuros de seleção de genótipos tolerantes ao déficit hídrico. O genótipo BRS 3213 apresentou maior dissimilaridade genética, constituindo um grupo isolado dos demais genótipos quanto as características anatômicas. Os Híbridos 12 e 15 apresentam características anatômicas foliares com maior potencial de tolerância a seca.(AU)

Angioarchitecture of the coronary arteries in Mazama gouazoubira (G. Fischer, 1814) / Angioarquitetura das artérias coronárias em Mazama gouazoubira (G. Fischer, 1814)

Mazama gouazoubira is a widely distributed deer in the South American continent. However, studies on its anatomical characteristics are still scarce. The objective of this study was to elucidate the coronary circulation of M. gouazoubira. With this aim, after collecting cadavers on highways, twenty-four hearts injected with latex and preserved in formaldehyde at 10% were dissected. The dissections revealed that all specimens presented left coronary dominance, characterized by the origin of the subsinuous interventricular branch from the circumflex branch of the left coronary artery. The number of ventricular branches originated from branches of the left coronary artery was approximately five times higher than that of the right coronary artery. The occurrence of myocardial bridges was registered in 91.7% of the individuals, with bridges predominating over the paraconal interventricular branch. The mean length of the paraconal interventricular sulcus was significantly higher in males (p = 0.02). The number of atrial branches and ventricular branches, length of myocardial bridges and length of subsinuous interventricular sulcus did not vary significantly between sex. Left coronary dominance and high frequency of myocardial bridges in M. gouazoubira are preponderant anatomical traits also present in different species of Ruminantia suborder. Coronary dominance studies in other South American deer species may confirm the correlation of this trait with the evolutionary history of these animals.

Mazama gouazoubira é um cervídeo com ampla distribuição no continente sul americano. Entretanto, estudos sobre suas características anatômicas, ainda, são escassos. Objetivou-se elucidar a circulação coronariana do M. gouazoubira. Para tal, foram dissecados 24 corações injetados com látex e conservados em formaldeído a 10%, obtidos de cadáveres recolhidos em rodovias. As dissecações revelaram que todos os espécimes apresentaram dominância coronariana esquerda, caracterizada pela origem do ramo interventricular subsinuoso, a partir do ramo circunflexo da artéria coronária esquerda. O número de ramos ventriculares originados, a partir de ramos da artéria coronária esquerda, foi aproximadamente cinco vezes maior do que aquele da artéria coronária direita. A ocorrência de pontes de miocárdio foi registrada em 91,7% dos indivíduos, predominando as pontes sobre o ramo interventricular paraconal. O comprimento médio do sulco interventricular paraconal foi significativa-mente maior em machos (p = 0,02). O número de ramos atriais e ramos ventriculares, comprimento das pontes de miocárdio e comprimento do sulco interventricular subsinuoso, não variaram, significativamente, entre os sexos. A dominância corona-riana esquerda e a elevada frequência de pontes de miocárdio no M. gouazoubira são traços anatômicos preponderantes, tam-bém, em diferentes espécies da subordem Ruminantia. Estudos sobre dominância coronariana em outras espécies de cervídeos sul americanos poderão sugerir a correlação desta característica com a história evolutiva destes animais.

Angioarchitecture of the coronary arteries in Mazama gouazoubira (G. Fischer, 1814) / Angioarquitetura das artérias coronárias em Mazama gouazoubira (G. Fischer, 1814)

Mazama gouazoubira is a widely distributed deer in the South American continent. However, studies on its anatomical characteristics are still scarce. The objective of this study was to elucidate the coronary circulation of M. gouazoubira. With this aim, after collecting cadavers on highways, twenty-four hearts injected with latex and preserved in formaldehyde at 10% were dissected. The dissections revealed that all specimens presented left coronary dominance, characterized by the origin of the subsinuous interventricular branch from the circumflex branch of the left coronary artery. The number of ventricular branches originated from branches of the left coronary artery was approximately five times higher than that of the right coronary artery. The occurrence of myocardial bridges was registered in 91.7% of the individuals, with bridges predominating over the paraconal interventricular branch. The mean length of the paraconal interventricular sulcus was significantly higher in males (p = 0.02). The number of atrial branches and ventricular branches, length of myocardial bridges and length of subsinuous interventricular sulcus did not vary significantly between sex. Left coronary dominance and high frequency of myocardial bridges in M. gouazoubira are preponderant anatomical traits also present in different species of Ruminantia suborder. Coronary dominance studies in other South American deer species may confirm the correlation of this trait with the evolutionary history of these animals.(AU)

Mazama gouazoubira é um cervídeo com ampla distribuição no continente sul americano. Entretanto, estudos sobre suas características anatômicas, ainda, são escassos. Objetivou-se elucidar a circulação coronariana do M. gouazoubira. Para tal, foram dissecados 24 corações injetados com látex e conservados em formaldeído a 10%, obtidos de cadáveres recolhidos em rodovias. As dissecações revelaram que todos os espécimes apresentaram dominância coronariana esquerda, caracterizada pela origem do ramo interventricular subsinuoso, a partir do ramo circunflexo da artéria coronária esquerda. O número de ramos ventriculares originados, a partir de ramos da artéria coronária esquerda, foi aproximadamente cinco vezes maior do que aquele da artéria coronária direita. A ocorrência de pontes de miocárdio foi registrada em 91,7% dos indivíduos, predominando as pontes sobre o ramo interventricular paraconal. O comprimento médio do sulco interventricular paraconal foi significativa-mente maior em machos (p = 0,02). O número de ramos atriais e ramos ventriculares, comprimento das pontes de miocárdio e comprimento do sulco interventricular subsinuoso, não variaram, significativamente, entre os sexos. A dominância corona-riana esquerda e a elevada frequência de pontes de miocárdio no M. gouazoubira são traços anatômicos preponderantes, tam-bém, em diferentes espécies da subordem Ruminantia. Estudos sobre dominância coronariana em outras espécies de cervídeos sul americanos poderão sugerir a correlação desta característica com a história evolutiva destes animais.(AU)

Covariance functions under B-spline polynomials to model Polled Nellore cattle growth / Funções de covariâncias sob polinômios B-splines para modelagem do crescimento de bovinos Nelore Mocho

B-spline functions have been used in random regression models (RRM) to model animal weight from birth to adulthood because they are less vulnerable to common difficulties of other methods. However, its application to model growth traits of Polled Nellore cattle has been little studied. Therefore, this study aimed to evaluate polynomial functions of different orders and segment numbers to model effects associated with the Polled Nellore cattle growth curve. For this purpose, we used 15,148 weight records of 3,115 animals aged between 1 and 660 days and reared in northern Brazil and born between 1995 and 2010. Random effects were modeled using B-spline polynomials. As random effects, we considered the direct and maternal genetic additives, as well as direct and maternal permanent environments. As fixed effects were included contemporary group, cow age at calving (linear and quadratic) and fourth-order Legendre polynomials to represent average growth curve. The residue was modeled by considering seven age classes. The bestfitted model was the one that considered cubic B-spline functions with four knots for direct additive genetic effects and three knots for maternal genetic, animal permanent environment, and maternal permanent environment effects (C6555). Therefore, covariance functions under B-spline polynomials are efficient and can be used to model the growth curve of Polled Nellore cattle from birth to 660 days of age.(AU)

Os modelos de regressão aleatória (MRA) aplicando funções B-spline são uma alternativa para modelar pesos do nascimento até a idade adulta dos animais, pois estas funções são menos vulneráveis as dificuldades constantemente observadas em outras metodologias. No entanto, são escassas pesquisas sobre aplicação destas funções sobre as características de crescimento em bovinos Nelore Mocho. Funções polinomiais de diferentes ordens e números de segmentos foram avaliadas na modelagem dos efeitos associados à curva de crescimento de bovinos da raça Nelore Mocho. Foram utilizados 15.148 registros de peso de 3.115 animais com idade entre 1 e 660 dias, criados na região norte do Brasil e nascidos entre 1995 e 2010. Os efeitos aleatórios foram modelados usando polinômios do tipo B-splines. Como efeitos aleatórios, foram considerados os efeitos genéticos aditivo direto e materno e os efeitos de ambientes permanentes direto e materno. Foram considerados como efeitos fixos, os grupos de contemporâneos, a idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático) e os polinômios de Legendre de quarta ordem, representando a curva média de crescimento. O resíduo foi modelado por meio de sete classes distribuídas segundo a idade. O modelo que considerou funções B-splines cúbicas com quatro nós para o efeito genético aditivo direto e três nós para os efeitos genético materno, ambiente permanente animal e ambiente permanente materno (C6555) foi o mais adequado. Concluiu-se que funções de covariâncias sob polinômios B-splines são eficientes e podem ser utilizados como alternativas para modelar a curva de crescimento de bovinos da raça Nelore Mocho do nascimento até 660 dias de idade.(AU)

A decade of experience with genetically tailored pig models for diabetes and metabolic research

Abstract The global prevalence of diabetes mellitus and other metabolic diseases is rapidly increasing. Animal models play pivotal roles in unravelling disease mechanisms and developing and testing therapeutic strategies. Rodents are the most widely used animal models but may have limitations in their resemblance to human disease mechanisms and phenotypes. Findings in rodent models are consequently often difficult to extrapolate to human clinical trials. To overcome this translational gap, we and other groups are developing porcine disease models. Pigs share many anatomical and physiological traits with humans and thus hold great promise as translational animal models. Importantly, the toolbox for genetic engineering of pigs is rapidly expanding. Human disease mechanisms and targets can therefore be reproduced in pigs on a molecular level, resulting in precise and predictive porcine (PPP) models. In this short review, we summarize our work on the development of genetically (pre)diabetic pig models and how they have been used to study disease mechanisms and test therapeutic strategies. This includes the generation of reporter pigs for studying beta-cell maturation and physiology. Furthermore, genetically engineered pigs are promising donors of pancreatic islets for xenotransplantation. In summary, genetically tailored pig models have become an important link in the chain of translational diabetes and metabolic research.

A decade of experience with genetically tailored pig models for diabetes and metabolic research

Abstract The global prevalence of diabetes mellitus and other metabolic diseases is rapidly increasing. Animal models play pivotal roles in unravelling disease mechanisms and developing and testing therapeutic strategies. Rodents are the most widely used animal models but may have limitations in their resemblance to human disease mechanisms and phenotypes. Findings in rodent models are consequently often difficult to extrapolate to human clinical trials. To overcome this translational gap, we and other groups are developing porcine disease models. Pigs share many anatomical and physiological traits with humans and thus hold great promise as translational animal models. Importantly, the toolbox for genetic engineering of pigs is rapidly expanding. Human disease mechanisms and targets can therefore be reproduced in pigs on a molecular level, resulting in precise and predictive porcine (PPP) models. In this short review, we summarize our work on the development of genetically (pre)diabetic pig models and how they have been used to study disease mechanisms and test therapeutic strategies. This includes the generation of reporter pigs for studying beta-cell maturation and physiology. Furthermore, genetically engineered pigs are promising donors of pancreatic islets for xenotransplantation. In summary, genetically tailored pig models have become an important link in the chain of translational diabetes and metabolic research.

Relevance of wood anatomy and size of Amazonian trees in the determination and allometry of sapwood area / Relevância da anatomia da madeira e dimensões de árvores amazônicas na determinação e alometria do alburno

Hydrological processes in forest stands are mainly influenced by tree species composition and morpho-physiological characteristics. Few studies on anatomical patterns that govern plant hydraulics were conducted in tropical forest ecosystems. Thus, we used dye immersion to analyze sapwood area patterns of 34 trees belonging to 26 species from a terra firme forest in the central Brazilian Amazon. The sapwood area was related with wood anatomy and tree size parameters (diameter-at-breast-height - DBH, total height and estimated whole-tree volume). Exponential allometric equations were used to model sapwood area using the biometrical variables measured. Sapwood area traits (cross-section non-uniformity and heartwood visibility) varied significantly among and within species even though all were classified as diffuse porous. DBH was strongly and non-linearly correlated with sapwood area (R 2 = 0.46, P < 0.001), while no correlation was observed with vessel-lumen diameter (P = 0.94) and frequency (P = 0.58). Sapwood area and shape were also affected by the occurrence of vessel obstruction (i.e., tyloses), hollow stems and diseases. Our results suggest that sapwood area patterns and correlated variables are driven by intrinsic species characteristics, microclimate and ecological succession within the stand. We believe that individual tree sapwood characteristics have strong implications over water use, hydrological stand upsaling and biomass quantification. These characteristics should be taken into account (e.g., through a multi-point sampling approach) when estimating forest stand transpiration in a highly biodiverse ecosystem.(AU)

Processos hidrológicos de povoamentos florestais são predominantemente influenciados pela composição de espécies arbóreas e suas características morfo-fisiológicas. No entanto, existem poucos estudos sobre os padrões anatômicos que determinam o sistema hidráulico de plantas em ecossistemas tropicais. Por isso, nosso objetivo foi o de analisar os padrões da área do xilema ativo em 34 árvores de 26 espécies de uma floresta de terra firme na Amazônia central por meio de imersão em solução de corante. A área do xilema ativo foi relacionada a características autoecológicas das espécies, anatomia da madeira e parâmetros de crescimento (diametro à altura do peito - DAP, altura total e volume total). Equações alométricas exponenciais foram utilizadas para ajustar a área do xilema às variáveis medidas. Características do alburno (área transversal não-uniforme e visibilidade do cerne) variaram significativamente entre e dentro de espécies, apesar de que todas as espécies apresentaram vasos difusos. DAP foi fortemente e não-linearmente correlacionado à área do alburno (R 2 = 0,46; P < 0,001), enquanto diâmetro (P = 0,94) e frequência (P = 0.58) de vasos não apresentaram nenhum grau de relacionamento. O tamanho e forma do alburno foram afetados pela ocorrência de obstrução de poros (tilose) e troncos ocos. Estes padrões sugerem que a área do xilema é influenciada por características intrínsicas de cada espécie, microclima e estágio sucessional dentro do povoamento. Nossos resultados implicam que características individuais de árvores podem fortemente influenciar o transporte de água e, consequentemente, os processos hidrológicos e a quantificação de biomassa do povoamento. Essas caracteristicas deveriam ser consideradas (por exemplo, por meio da coleta de amostras da área do xilema ativo ao longo da área transversal) ao estimar-se a transpiração de uma floresta altamente biodiversa.(AU)

Relevance of wood anatomy and size of Amazonian trees in the determination and allometry of sapwood area

Hydrological processes in forest stands are mainly influenced by tree species composition and morpho-physiological characteristics. Few studies on anatomical patterns that govern plant hydraulics were conducted in tropical forest ecosystems. Thus, we used dye immersion to analyze sapwood area patterns of 34 trees belonging to 26 species from a terra firme forest in the central Brazilian Amazon. The sapwood area was related with wood anatomy and tree size parameters (diameter-at-breast-height - DBH, total height and estimated whole-tree volume). Exponential allometric equations were used to model sapwood area using the biometrical variables measured. Sapwood area traits (cross-section non-uniformity and heartwood visibility) varied significantly among and within species even though all were classified as diffuse porous. DBH was strongly and non-linearly correlated with sapwood area (R 2 = 0.46, P < 0.001), while no correlation was observed with vessel-lumen diameter (P = 0.94) and frequency (P = 0.58). Sapwood area and shape were also affected by the occurrence of vessel obstruction (i.e., tyloses), hollow stems and diseases. Our results suggest that sapwood area patterns and correlated variables are driven by intrinsic species characteristics, microclimate and ecological succession within the stand. We believe that individual tree sapwood characteristics have strong implications over water use, hydrological stand upsaling and biomass quantification. These characteristics should be taken into account (e.g., through a multi-point sampling approach) when estimating forest stand transpiration in a highly biodiverse ecosystem. (AU)

Processos hidrológicos de povoamentos florestais são predominantemente influenciados pela composição de espécies arbóreas e suas características morfo-fisiológicas. No entanto, existem poucos estudos sobre os padrões anatômicos que determinam o sistema hidráulico de plantas em ecossistemas tropicais. Por isso, nosso objetivo foi o de analisar os padrões da área do xilema ativo em 34 árvores de 26 espécies de uma floresta de terra firme na Amazônia central por meio de imersão em solução de corante. A área do xilema ativo foi relacionada a características autoecológicas das espécies, anatomia da madeira e parâmetros de crescimento (diametro à altura do peito - DAP, altura total e volume total). Equações alométricas exponenciais foram utilizadas para ajustar a área do xilema às variáveis medidas. Características do alburno (área transversal não-uniforme e visibilidade do cerne) variaram significativamente entre e dentro de espécies, apesar de que todas as espécies apresentaram vasos difusos. DAP foi fortemente e não-linearmente correlacionado à área do alburno (R 2 = 0,46; P < 0,001), enquanto diâmetro (P = 0,94) e frequência (P = 0.58) de vasos não apresentaram nenhum grau de relacionamento. O tamanho e forma do alburno foram afetados pela ocorrência de obstrução de poros (tilose) e troncos ocos. Estes padrões sugerem que a área do xilema é influenciada por características intrínsicas de cada espécie, microclima e estágio sucessional dentro do povoamento. Nossos resultados implicam que características individuais de árvores podem fortemente influenciar o transporte de água e, consequentemente, os processos hidrológicos e a quantificação de biomassa do povoamento. Essas caracteristicas deveriam ser consideradas (por exemplo, por meio da coleta de amostras da área do xilema ativo ao longo da área transversal) ao estimar-se a transpiração de uma floresta altamente biodiversa.(AU)

Can climate and soil conditions change the morpho-anatomy among individuals from different localities? A case study in Aldama grandiflora (Asteraceae)

Abstract Vegetative aerial organs are considerably more exposed to environmental conditions and can reflect the specific adaptations of plants to their local environment. Aldama grandiflora species are known to be widely distributed in Brazil; therefore, individuals from different populations of this species are thought to be exposed to different abiotic and biotic conditions. Several anatomical studies conducted on Brazilian Aldama species have mainly focused on the qualitative anatomical characters or traits of these species, but not on their quantitative traits. In this study, we evaluated whether climate and soil conditions can change the morphometry among individuals of A. grandiflora collected from six sites in the Goiás State, Brazil, by assessing their anatomical characters. Further, soil sampling was performed, and climate data were collected from all the six sites. The analysis indicated few statistical differences among the populations evaluated, showing that A. grandiflora presented consistent leaf and stem anatomical characteristics. The small morpho-anatomical differences found among individuals of the different populations evaluated, reflected the soil conditions in which these populations were grown. Therefore, environmental factors have a significant influence on the morpho-anatomy of Aldama grandiflora.

Resumo Os órgãos vegetativos aéreos estão consideravelmente mais expostos às condições ambientais e podem refletir as adaptações específicas das plantas ao seu habitat. A espécie Aldama grandiflora é amplamente distribuída no Brasil e, dessa forma, indivíduos de diferentes populações podem estar expostos a diferentes condições ambientais. Vários estudos anatômicos realizados com espécies brasileiras do gênero Aldama têm abordado, principalmente, as características anatômicas qualitativas dessas espécies, mas não em suas características quantitativas. Neste estudo avaliamos se as condições climáticas e do solo podem alterar a morfometria entre os indivíduos de A. grandiflora coletados em seis populações do Estado de Goiás. Foram avaliados os caracteres anatômicos foliares e caulinares, além da amostragem do solo e coleta de dados climáticos, para os seis locais. A análise indicou algumas diferenças estatísticas entre as populações avaliadas, mostrando que A. grandiflora apresentou características anatômicas foliares e caulinares bastante consistentes. As pequenas diferenças morfo-anatômicas encontradas entre indivíduos das diferentes populações avaliadas, refletiram as condições do solo nos quais essas populações se desenvolveram. Assim sendo, fatores ambientais relacionados ao clima e condições do solo têm uma influência significativa sobre a morfo-anatomia de Aldama grandiflora.

Can climate and soil conditions change the morpho-anatomy among individuals from different localities? A case study in Aldama grandiflora (Asteraceae) / Condições climáticas e de solo podem alterar a morfo-anatomia entre indivíduos de diferentes localidades? Um estudo de caso em Aldama grandiflora (Asteraceae)

Vegetative aerial organs are considerably more exposed to environmental conditions and can reflect the specific adaptations of plants to their local environment. Aldama grandiflora species are known to be widely distributed in Brazil; therefore, individuals from different populations of this species are thought to be exposed to different abiotic and biotic conditions. Several anatomical studies conducted on Brazilian Aldama species have mainly focused on the qualitative anatomical characters or traits of these species, but not on their quantitative traits. In this study, we evaluated whether climate and soil conditions can change the morphometry among individuals of A. grandiflora collected from six sites in the Goiás State, Brazil, by assessing their anatomical characters. Further, soil sampling was performed, and climate data were collected from all the six sites. The analysis indicated few statistical differences among the populations evaluated, showing that A. grandiflora presented consistent leaf and stem anatomical characteristics. The small morpho-anatomical differences found among individuals of the different populations evaluated, reflected the soil conditions in which these populations were grown. Therefore, environmental factors have a significant influence on the morpho-anatomy of Aldama grandiflora.(AU)

Os órgãos vegetativos aéreos estão consideravelmente mais expostos às condições ambientais e podem refletir as adaptações específicas das plantas ao seu habitat. A espécie Aldama grandiflora é amplamente distribuída no Brasil e, dessa forma, indivíduos de diferentes populações podem estar expostos a diferentes condições ambientais. Vários estudos anatômicos realizados com espécies brasileiras do gênero Aldama têm abordado, principalmente, as características anatômicas qualitativas dessas espécies, mas não em suas características quantitativas. Neste estudo avaliamos se as condições climáticas e do solo podem alterar a morfometria entre os indivíduos de A. grandiflora coletados em seis populações do Estado de Goiás. Foram avaliados os caracteres anatômicos foliares e caulinares, além da amostragem do solo e coleta de dados climáticos, para os seis locais. A análise indicou algumas diferenças estatísticas entre as populações avaliadas, mostrando que A. grandiflora apresentou características anatômicas foliares e caulinares bastante consistentes. As pequenas diferenças morfo-anatômicas encontradas entre indivíduos das diferentes populações avaliadas, refletiram as condições do solo nos quais essas populações se desenvolveram. Assim sendo, fatores ambientais relacionados ao clima e condições do solo têm uma influência significativa sobre a morfo-anatomia de Aldama grandiflora.(AU)

Cadmium tolerance of Typha domingensis Pers. (Typhaceae) as related to growth and leaf morphophysiology / A tolerância ao cádmio por Typha domingensis Pers. (Typhaceae) correlacionada com o crescimento e a morfofisiologia foliar

Typha domingensis (cattail) is a native macrophyte known by its capacity to tolerate several heavy metals effects and the potential use for phytoremediation. However, in despite that cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants; its effects in T. domingensis biology remain uninvestigated. Thus, the objective of this study was to study the tolerance of T. domingensis to cadmium contamination by evaluating its growth, Cd uptake, leaf anatomy and gas exchange. The experiment was designed using three cadmium concentrations (0, 10 and 50 µM) and ten replicates for 90 days. The cadmium uptake, growth, gas exchange, chlorophyll content and leaf anatomy were evaluated. Data was submitted to ANOVA and Scott-Knott test for P 0.05. Typha domingensis accumulates Cd proportionally to its concentration on the solution and the content of this metal was higher in roots as compared to shoots. Plants showed no significant modifications on growth parameters such as the biomass production, number of leaves, number of clones and the biomass allocation to organs. The photosynthesis, transpiration and chlorophyll content were not modified by Cd. Most anatomical traits evaluated were not modified by the metal but the stomatal density and the proportion of vascular tissues were reduced under 50 µM of Cd. In despite, the leaf anatomy showed no toxicity evidences for any Cd level. The absence of growth reduction and the stability of anatomical and physiological traits give insight about the Cd tolerance of this species. Therefore, T. domingensis is able to overcome Cd toxicity and shows potential for phytoremediation.(AU)

A espécie Typha domingensis (taboa) é uma macrófita nativa conhecida por sua tolerância a vários metais pesados e potencial uso na fitorremediação. Contudo, apesar de que o Cd é um dos poluentes mais tóxicos; Seus efeitos em T. domingensis ainda não foram investigados. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar a tolerância de T. domingensis ao cádmio, avaliando o crescimento, absorção de Cd, anatomia foliar e trocas gasosas. O experimento foi conduzido utilizando três concentrações de Cd (0, 10 e 50 µM) e dez repetições por 90 dias.. O crescimento, trocas gasosas e o teor de clorofila e anatomia foliar foram avaliados. Os dados foram submetidos à ANOVA e ao teste de Scott-Knott para P 0,05. A absorção de cádmio, crescimento, trocas gasosas, teor de clorofila e anatomia foliar foram analisados. As plantas de T. domingensis podem acumular Cd proporcionalmente à sua concentração na solução e o teor deste metal foi maior nas raízes em comparação com a parte aérea. As plantas não apresentam modificações significativas nos parâmetros de crescimento como produção de biomassa, número de folhas, número de clones produzidos e alocação de biomassa nos órgãos. A fotossíntese, transpiração e conteúdo de clorofila não foram afetados de forma significativa pelo Cd. A maioria das características anatômicas avaliadas não apresentou diferenças, mas houve redução na densidade estomática e na proporção de tecidos vasculares na concentração de 50 µM de Cd. A anatomia foliar não mostrou evidências de toxicidade em nenhum dos níveis de Cd. A ausência de redução de crescimento e estabilidade das características anatômicas e fisiológicas caracteriza alta tolerância da espécie ao Cd. Portanto, T. domingensis é capaz de superar a toxicidade do Cd e demostra potencial para fitorremediação.(AU)

Can climate and soil conditions change the morpho-anatomy among individuals from different localities? A case study in Aldama grandiflora (Asteraceae)

Abstract Vegetative aerial organs are considerably more exposed to environmental conditions and can reflect the specific adaptations of plants to their local environment. Aldama grandiflora species are known to be widely distributed in Brazil; therefore, individuals from different populations of this species are thought to be exposed to different abiotic and biotic conditions. Several anatomical studies conducted on Brazilian Aldama species have mainly focused on the qualitative anatomical characters or traits of these species, but not on their quantitative traits. In this study, we evaluated whether climate and soil conditions can change the morphometry among individuals of A. grandiflora collected from six sites in the Goiás State, Brazil, by assessing their anatomical characters. Further, soil sampling was performed, and climate data were collected from all the six sites. The analysis indicated few statistical differences among the populations evaluated, showing that A. grandiflora presented consistent leaf and stem anatomical characteristics. The small morpho-anatomical differences found among individuals of the different populations evaluated, reflected the soil conditions in which these populations were grown. Therefore, environmental factors have a significant influence on the morpho-anatomy of Aldama grandiflora.

Resumo Os órgãos vegetativos aéreos estão consideravelmente mais expostos às condições ambientais e podem refletir as adaptações específicas das plantas ao seu habitat. A espécie Aldama grandiflora é amplamente distribuída no Brasil e, dessa forma, indivíduos de diferentes populações podem estar expostos a diferentes condições ambientais. Vários estudos anatômicos realizados com espécies brasileiras do gênero Aldama têm abordado, principalmente, as características anatômicas qualitativas dessas espécies, mas não em suas características quantitativas. Neste estudo avaliamos se as condições climáticas e do solo podem alterar a morfometria entre os indivíduos de A. grandiflora coletados em seis populações do Estado de Goiás. Foram avaliados os caracteres anatômicos foliares e caulinares, além da amostragem do solo e coleta de dados climáticos, para os seis locais. A análise indicou algumas diferenças estatísticas entre as populações avaliadas, mostrando que A. grandiflora apresentou características anatômicas foliares e caulinares bastante consistentes. As pequenas diferenças morfo-anatômicas encontradas entre indivíduos das diferentes populações avaliadas, refletiram as condições do solo nos quais essas populações se desenvolveram. Assim sendo, fatores ambientais relacionados ao clima e condições do solo têm uma influência significativa sobre a morfo-anatomia de Aldama grandiflora.

Cadmium tolerance of Typha domingensis Pers. (Typhaceae) as related to growth and leaf morphophysiology

Abstract Typha domingensis (cattail) is a native macrophyte known by its capacity to tolerate several heavy metals effects and the potential use for phytoremediation. However, in despite that cadmium (Cd) is one of the most toxic pollutants; its effects in T. domingensis biology remain uninvestigated. Thus, the objective of this study was to study the tolerance of T. domingensis to cadmium contamination by evaluating its growth, Cd uptake, leaf anatomy and gas exchange. The experiment was designed using three cadmium concentrations (0, 10 and 50 µM) and ten replicates for 90 days. The cadmium uptake, growth, gas exchange, chlorophyll content and leaf anatomy were evaluated. Data was submitted to ANOVA and Scott-Knott test for P 0.05. Typha domingensis accumulates Cd proportionally to its concentration on the solution and the content of this metal was higher in roots as compared to shoots. Plants showed no significant modifications on growth parameters such as the biomass production, number of leaves, number of clones and the biomass allocation to organs. The photosynthesis, transpiration and chlorophyll content were not modified by Cd. Most anatomical traits evaluated were not modified by the metal but the stomatal density and the proportion of vascular tissues were reduced under 50 µM of Cd. In despite, the leaf anatomy showed no toxicity evidences for any Cd level. The absence of growth reduction and the stability of anatomical and physiological traits give insight about the Cd tolerance of this species. Therefore, T. domingensis is able to overcome Cd toxicity and shows potential for phytoremediation.

Resumo A espécie Typha domingensis (taboa) é uma macrófita nativa conhecida por sua tolerância a vários metais pesados e potencial uso na fitorremediação. Contudo, apesar de que o Cd é um dos poluentes mais tóxicos; Seus efeitos em T. domingensis ainda não foram investigados. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar a tolerância de T. domingensis ao cádmio, avaliando o crescimento, absorção de Cd, anatomia foliar e trocas gasosas. O experimento foi conduzido utilizando três concentrações de Cd (0, 10 e 50 µM) e dez repetições por 90 dias.. O crescimento, trocas gasosas e o teor de clorofila e anatomia foliar foram avaliados. Os dados foram submetidos à ANOVA e ao teste de Scott-Knott para P 0,05. A absorção de cádmio, crescimento, trocas gasosas, teor de clorofila e anatomia foliar foram analisados. As plantas de T. domingensis podem acumular Cd proporcionalmente à sua concentração na solução e o teor deste metal foi maior nas raízes em comparação com a parte aérea. As plantas não apresentam modificações significativas nos parâmetros de crescimento como produção de biomassa, número de folhas, número de clones produzidos e alocação de biomassa nos órgãos. A fotossíntese, transpiração e conteúdo de clorofila não foram afetados de forma significativa pelo Cd. A maioria das características anatômicas avaliadas não apresentou diferenças, mas houve redução na densidade estomática e na proporção de tecidos vasculares na concentração de 50 µM de Cd. A anatomia foliar não mostrou evidências de toxicidade em nenhum dos níveis de Cd. A ausência de redução de crescimento e estabilidade das características anatômicas e fisiológicas caracteriza alta tolerância da espécie ao Cd. Portanto, T. domingensis é capaz de superar a toxicidade do Cd e demostra potencial para fitorremediação.