ABSTRACT
The biotechnological interest in genus Physalis has increased in the last decades, however, there are still few micropropagation studies of this genus. The objective of this study was to evaluate P. angulata photoautotrophic and photomixotrophic micropropagation with gas exchange under seven light spectra and five concentrations of sucrose. Lighting were yellow, blue, white, red, green, red + blue LEDs and natural light filtered by mesh. Sucrose concentrations were 0, 7.5, 15, 22.5 and 30 g.L-1. Phytotechnical, anatomical features and photopigment contents were evaluated through stem and root segment length, leaf number, leaf area, chlorophyll a and b contents, carotenoids, adaxial epidermis, palisadic and spongy parenchyma and abaxial epidermis. The data were compared by Scott-Knott's mean test and principal components analysis using the R software. Comparing the variables within lighting types, it was observed that only the screen treatment, screen-filtered natural illumination, obtained assessment in all variables. Comparing the levels of sucrose, it was observed that the treatment 15 g.L-1 sucrose obtained the highest number of averages with maximum evaluation. It was concluded that the natural light filtered by screen with 50% of shading allowed the photoautotrophic micropropagation of P. angulata. Better development results were observed in photomixotrophic micropropagation with 15 g.L-1 of sucrose.
O interesse biotecnológico em Physalis aumentou nas últimas décadas, porém, ainda existem poucos trabalhos de micropropagação desse gênero. Objetivou-se avaliar sua micropropagação fotoautotrófica e fotomixotrófica com troca gasosa sob sete tipos de iluminação e cinco concentrações de sacarose. Foram utilizados LEDs amarelo, azul, branco, vermelho, verde, vermelho + azul e luz natural filtrada por malha. As concentrações de sacarose foram 0, 7,5, 15, 22,5 e 30 g.L-1. Características fitotécnicas, anatômicas e teor de fotopigmentos foram avaliados através de comprimento de segmento de caule e raíz, número de folhas, área foliar, teores de clorofilas a e b, carotenoides, epiderme adaxial, parênquimas paliçádico e esponjoso e epiderme abaxial. Os dados foram comparados por teste de média Scott-Knott e análise de componentes principais utilizando-se o software R. Comparando-se as variáveis dentro de tipos de iluminação, observou-se que apenas o tratamento screen, iluminação natural filtrada por malha, obteve avaliação máxima em todas as variáveis. Comparando-se os níveis de sucrose, observou-se que o tratamento 15 g.L-1 sacarose obteve o maior número de médias com avaliação máxima. Concluiu-se que a luz natural filtrada por tela com 50% de sombreamento permitiu a micropropagação fotoautotrófica de P. angulata. Observou-se melhores resultados de desenvolvimento na micropropagação fotomixotrófica com 15 g.L-1 de sacarose.
Subject(s)
Botany , Physalis , Tissue Culture TechniquesABSTRACT
Savannas of the Amazon Region of Mato Grosso State have an unique ecological identity due to the complexity of the Cerrado-Amazon transition region, their geographical isolation and the physical-chemical properties of the soil. This study aimed to characterize the leaf anatomy of Xylopia aromatica, and to identify potential adaptive traits to the xeric environment. We collected adult leaves from X. aromatica from a Amazonian savannah located in the Nova Canãa do Norte city, Mato Grosso. The leaves were fixed and stored in 70% ethanol. Cross sections were obtained by free hand with the aid of a razor blade, stained with astra blue and basic fuchsin, and mounted on histological slides. Charactersconsidered adaptive: thick cuticle, epidermal cells with thickened walls, the presence of silica in theepidermis, trichomes, hypostomatic leaves, stomata on the same level as the other epidermal cells, presenceof hypodermis, and dorsiventral mesophyll with palisade parenchyma occupying more than 50%. Theanatomical characters presented are of great importance for the establishment and development of X.aromatica in xeric environments. They contribute to the protection of the leaves from many biotic andabiotic factors to which they are subjected, thus ensuring the species survival in the savannic environment.
A região de savana amazônica do Estado do Mato Grosso possui identidade ecológica própria, explicada pela complexa região de transição Cerrado-Amazônia, pelo isolamento geográfico e pelas propriedades físico-químicas do solo. O objetivo deste estudo foi caracterizar a anatomia foliar de Xylopiaaromatica (Lam.) Mart, identificando possíveis características adaptativas ao ambiente xerófilo. Foram coletadas folhas adultas de X. aromatica em savana amazônica, localizado no município de Nova Canaã do Norte - Mato Grosso. As folhas foram fixadas em FAA50 e armazenadas em etanol a 70%. Os cortes transversais foram obtidos a mão livre com auxílio de lâmina de barbear, corados com azul de Astra e fucsina básica e montados em lâminas histológicas. Caracteres aqui considerados adaptativos: cutículaespessa, células epidérmicas com paredes espessadas, presença de sílica na epiderme, tricomas, folhashipoestomáticas, estômatos no mesmo nível das demais células epidérmicas, presença de hipoderme, mesofilo dorsiventral com parênquima paliçádico ocupando mais de 50% e lacunoso bem compacto. Os caracteres anatômicos aqui apresentados são de grande importância para as espécies desenvolverem-se em ambientes xerófilos, demonstrando contribuição para a proteção das folhas a diversos fatores bióticos e abióticos aos quais esta se sujeita, garantindo a sobrevivência das espécies no ambiente savânico.
Subject(s)
Annonaceae/anatomy & histology , Annonaceae/growth & development , GrasslandABSTRACT
The survival of plants in epiphytic environments depends on vegetative adaptations capable to defraud different stresses. Based on the structural diversity of the Orchidaceae, the current study has the objective of relating the anatomical structure of Dichaea cogniauxiana and Epidendrum secundum with the distinct environments where they live. It was expected that, despite structural similarities as strategies for resource acquisition, some peculiar variations related to the distinct light microenvironments (inside or in the edge of the nebular forest, near to “campo rupestre” area) might be found. Leaves and roots of both species were collected in a nebular forest located at a “campo rupestre” area at Serra da Piedade, Brazil), in January and February 2005. D. cogniauxiana is adhered to trunks, in sites with high atmospheric humidity and shaded, while E. secundum is located at the edge of the nebular forest, in more luminous sites. The leaves of E. secundum had thicker cuticle and higher number of stomata per area than those of D. cogniauxiana, characteristics coherent with their distinct pattern of exhibition to sun light. The suprastomatic chambers formed by the thicker cuticle may function as a barrier of resistance to water evaporation. The succulence of the leaves of E. secundum propitiates organic acids storage at night, and the storage of starch may be involved in PEP-carboxylase metabolism, both propitiating CAM mechanism. Roots with larger number of cell layers of the velamen, and specialized thick walled cortical cells (both in E. secundum) help water absorption and indicate better adaptation to an environment with intense solar radiation and a probable higher water deficit. The remarkable cell wall thickening of E. secundum exodermis can confer more efficient protection against the excess of transpiration at the border of the nebular forest. On the other hand, besides D. cogniauxiana be epiphyte, it is in a low position - in a shaded environment and with high relative humidity. Its thin thickened velamen permits the entrance of the low available light, and photosynthesis, producing oxygen and helping to avoid hypoxia condition. As features registered for D. cogniauxiana and E. secundum roots, we can depict the velamen, distinct exodermis and endodermis, and specialized thick walled cortical cells as characteristic of epiphytic plants.
La sobrevivencia de las plantas epífitas a su ambiente depende de las adaptaciones vegetativas que les permiten afrontar diferentes tipos de estrés. Basado en la diversidad estructural de las Orchidaceae, el presente estudio tiene por objetivo relatar la estructura anatómica de Dichaea cogniauxiana y Epidendrum secundum con relación a los distintos ambientes donde viven. Hojas y raíces fueron recolectados en un bosque nuboso de un campo rupestre en la Serra da Piedade, Brasil. Dichaea cogniauxiana está adherida a los troncos, en sitios con alta humedad atmosférica y sombra, mientras que E. secundum está localizada en el margen del bosque nebular, en sitios más iluminados. Las hojas de E. secundum tienen una cutícula más gruesa y un mayor número de estomas por área que las de D. cogniauxiana, características coherentes con los diferentes patrones de exhibición a la luz del sol. Las cámaras supraestomáticas formadas por la cutícula pueden funcionar como una barrera de resistencia a la evaporación del agua. La suculencia de las hojas de E. secundum propicia el almacenamiento de ácidos orgánicos por la noche, y el almacenamiento de almidón puede estar implícito en el metabolismo de la PEP-carboxilasa. Las raíces con mayor velamen y especializadas paredes gruesas de las células corticales (ambas en E. secundum) ayudan a la absorción e indican una mejor adaptación al ambiente con intensa radiación solar y probable alto déficit de agua. El engrosamiento de la pared celular en la exodermis de E. secundum puede conferir una protección más eficaz contra el exceso de transpiración en el margen del bosque nebular. Por otra parte, D. cogniauxiana además de ser epífita, está en una posición baja, en un ambiente sombreado y con una alta humedad relativa. Su velamen delgado permite la entrada de la baja luz disponible y la fotosíntesis, produciendo oxígeno que ayuda a evitar la condición hipóxica.
Subject(s)
Adaptation, Physiological/physiology , Ecosystem , Orchidaceae/physiology , Trees , Brazil , Orchidaceae/classification , Photosynthesis/physiology , Plant Epidermis/physiology , Plant Leaves/physiology , SympatryABSTRACT
This paper is the second in a series which discusses the leaf anatomy and mode of fixation of C02 in relation to the geographic of Orchidaceae, and specifically describes the occurence of succulence in the species studied, and classifies them according to the anatomical system of WITHNER et al.(1974). The anatomical characteristics which might related to behavioural and/or nutritional sclerophism and CAM photoshyntesis are examined, and these are found to form an adaptative syndrome for the control of water flow through the leaf surface, allowing these species to colonize the drier habitats such as the open campina. Succulence is a characteristic of plants with CAM metabolism, and the leaves were classified as being coriaceous.
Este trabalho é o segundo de uma série que objetiva correlacionar a anatomia foliar e via de fixação de C02 com a distribuição geográfica de Orchidaceae e especificamente, detectar a existência de suculência nas espécies estudadas e também qualificá-las na classificação anatômica de WITHNER et al.(1974). Enfoca-se características anatômicas que possivelmente se relacionariam com o xeromorfismo habitacional e/ou escleromorfismo nutricional e via fotossintética CAM, e estas estabeleceriam uma sindrome adaptativa para o efetivo controle do fluxo hídrico no limbo foliar, dando para as espécies condições para a colonização de ambientes mais xéricos como os da Campina aberta. Detectou-se a presença de suculência anatômica propícia para a ocorrência do metabolismo CAM, sendo que as folhas foram classificadas como sendo do tipo Coriáceas.