Structural, histochemical and photosynthetic profiles of galls induced by Eugeniamyia dispar (Diptera: Cecidomyiidae) on the leaves of Eugenia uniflora (Myrtaceae) / Perfiles estructurales, histoquímicos y fotosintéticos de las agallas inducidas por Eugeniamyia dispar (Diptera: Cecidomyiidae) en las hojas de Eugenia uniflora (Myrtaceae)

Abstract Gall-inducing insects manipulate the structural, histochemical and physiological profiles of host-plant tissues to develop galls. We evaluated galls induced by Eugeniamyia dispar on the leaves of Eugenia uniflora in an attempt to answer the following questions: (i) How does this gall-inducing insect change the structural and histochemical profiles of the host-plant organ? (ii) Despite structural changes, can gall tissues maintain photosynthetic activity? Starch, proteins, reducing sugars and reactive oxygen species were detected mainly in the nutritive tissue surrounding the larval chamber. Despite structural changes, the galls induced by E. dispar on E. uniflora retain chlorophyllous tissue, although its amount and photosynthetic activity are less than that of non-galled leaves. This reduced photosynthetic activity, in association with the presence of large intercellular spaces, could improve gas diffusion and, consequently, avoid hypoxia and hypercarbia in gall tissue.(AU)

Resumen Los insectos que inducen las agallas manipulan los perfiles estructurales, histoquímicos y fisiológicos de los tejidos de la planta hospedera para su desarrollo. Nosotros evaluamos las agallas inducidas por Eugeniamyia dispar en las hojas de Eugenia uniflora en un intento de responder las siguientes preguntas: (i) ¿Cómo este insecto inductor de agallas cambia los perfiles estructurales e histoquímicos en el órgano de la planta hospedera? (ii) A pesar de las modificaciones estructurales, ¿pueden los tejidos de la agalla mantener la actividad fotosintética? El almidón, las proteínas, los azúcares reductores y las especies reactivas de oxígeno se detectaron principalmente en la capa de tejido nutritivo que rodea a la cavidad larval. A pesar de las modificaciones estructurales, las agallas inducidas por E. dispar en E. uniflora retienen su tejido clorofílico, aunque su cantidad y actividad fotosintética son menores que en las hojas no agalladas. Esta actividad fotosintética reducida, asociado a la presencia de grandes espacios intercelulares, pueden mejorar la difusión de gases y, en consecuencia, evitar la hipoxia y la hipercapnia en los tejidos de las agallas.(AU)

Desempenho fotossintético de folhas jovens e maduras de Vochysia cinnamomea (Vochysiaceae) em áreas de cerrado rupestre intactas e pós-queimada / Photosynthetic performance of young and mature leaves of Vochysia cinnamomea (Vochysiaceae) at intact and after fire areas of cerrado rupestre

O fogo exerce um papel importante como modelador dos ecossistemas de diversas formações vegetais, especialmente o Cerrado. Sua ação induz a brotação em diversas espécies, muitas vezes formando folhas mais vigorosas e fisiologicamente mais ativas. Nesse contexto, o presente trabalho investigou o desempenho fotossintético de folhas jovens e maduras de Vochysia cinnamomea Pohl (Vochysiaceae) em resposta à ação do fogo natural sobre uma área de cerrado rupestre da Serra da Canastra, Minas Gerais, comparando-se; (1) folhas jovens de área queimada e não queimada e (2) folhas jovens e maduras de um mesmo indivíduo. Foram analisadas folhas maduras de indivíduos de área não queimada cuja brotação ocorreu anterior à queimada, e folhas jovens de indivíduos de áreas queimadas e não queimadas cuja brotação ocorreu após a passagem do fogo. Foram coletados e analisados dados relativos às taxas fotossintéticas, rendimento quântico potencial e efetivo, taxa relativa de transporte de elétrons, assimilação líquida de CO2, condutância estomática, transpiração e teores de clorofila. Não houve diferenças significativas entre as folhas jovens da área queimada e da área não queimada em relação aos processos fisiológicos testados. Desta forma não há nenhum tipo de resposta rápida em relação à passagem do fogo. Entretanto, foram encontradas diferenças significativas quando comparadas folhas jovens e maduras. É fato que folhas jovens de V. cinnamomea são estruturalmente distintas de folhas maduras, são mais suculentas e pilosas enquanto as folhas maduras são mais coriáceas, glabras e com cutícula evidente. Estas diferenças estruturais e os estágios fisiológicos de maturação distintos se refletem nas características fisiológicas estudadas nestas folhas que, quando maduras apresentam-se com menor grau de fotoinibição, maior teor de clorofilas e maior assimilação líquida de CO2.

Post-fire effect plays an important role as a modulator of plant ecosystems, especially of the Cerrado. It induces leaf sprouting in several species, often forming vigorous and more physiologically active leaves. In the present study it was investigated the photosynthetic performance of young and mature leaves of Vochysia cinnamomea Pohl (Vochysiaceae) in response to the fire action in a "cerrado rupestre" area of Serra da Canasta, Minas Gerais, comparing; (1) young leaves from fired and intact area, and (2) young and mature leaves from the same plant. Mature leaves from intact area plants which leaf sprouting occurred before fire action in the adjacent area, and young leaves from intact and fired area which leaf sprouting occurred after fire action were analyzed. Data were collected and analyzed on photosynthetic rates, potential and effective quantum yield, electron transport rate, CO2 assimilation, stomatal conductance, transpiration and chlorophyll contents. There were no significant differences between the young leaves of the burned and unburned area in relation to physiological parameters tested. Thus there is no kind of quick response in relation to fire effects. However, significant differences between young and mature leaves were found. Young leaves are structurally distinct of the mature leaves, been more succulent and pilous while mature leaves are more coriaceous, glabrous and with thicked cuticle. The structural differences between young and mature leaves are reflected in distinct physiological performance. Mature leaves present lower degree of photoinhibition, higher pigment content and CO2 assimilation.

Comparative anatomy of the absorption roots of terrestrial and epiphytic orchids

The present study compared roots of terrestrial and epiphytic Orchidaceae, analyzing the anatomical characteristics from an ecological point of view. The material was collected at three different sites in Minas Gerais / Brazil and was fixed in FAA. Transverse sections were obtained by freehand sections or from material previously embedded in Paraplast® or Historesin®. The prominent characteristics of the epiphytic group were: significant smaller perimeter, epidermis with 3 or more cell layers, U-thickened exodermal cell walls, O-thickened endodermal cell walls, and a low ratio between the caliber and the number of protoxylem arches. The terrestrial group presented simple or multiseriate epidermis, and exodermis and endodermis with typical Casparian strips. The anatomical characteristics should have evolved with several adaptations to distinct environments during evolutionary process.

O presente trabalho comparou raízes de Orchidaceae epífitas e terrestres, analisando as características sob um ponto de vista ecológico. O material foi coletado em três diferentes regiões de Minas Gerais/Brasil e fixado em FAA. Cortes transversais foram obtidos à mão livre ou em material infiltrado em Paraplast ou Historresina. As principais características do grupo epifítico foram: perímetro significativamente menor, epiderme com 3 ou mais camadas celulares, exoderme com espessamento em U, endoderme com espessamento em O e uma baixa razão entre o calibre e o número de pólos de protoxilema. O grupo terrestre apresentou epiderme simples ou bisseriada e exoderme e endoderme com estrias de Caspary. As características anatômicas podem estar envolvidas com diferentes adaptações aos distintos ambientes durante o processo evolutivo.