ABSTRACT
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.
Subject(s)
Animals , Ferns , Diptera , Lepidoptera , Phenols , Plant Tumors , Plant Leaves , InsectaABSTRACT
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) midge induced 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.
Subject(s)
Phenolic Compounds/analysis , Diptera , Ferns/parasitology , Lepidoptera , Plant Tumors/parasitologyABSTRACT
Abstract 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) midge-induced 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.
Resumo 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.
ABSTRACT
Abstract Riparian forests present biotic and abiotic factors that influence environmental dissimilarity, which reflect specific fern distribution. The purpose of this this study was to evaluate the environmental heterogeneity associated to the terrestrial fern communities in riparian forest remnants in the grasslands southern half of Rio Grande do Sul state . We sampled ten 5×5 m plots in each site (AI, AII and AIII), totaling 30 plots. In each plot, fern species were inventoried and vegetative, microclimatic and edaphic parameters were collected. A total of 24 species were surveyed in the three riparian forest remnants, distributed in 19 genera and 10 families. The Principal Components Analysis (PCA) showed that plots of AI had the highest temperature and aluminum values, while humidity was the lowest, which was reflected in the decrease of ferns richness. Soil moisture and air humidity were variables more related to the plots of AII and AII, indicating that these plants were favored in these environments. The floristic identity characteristic of each site suggests that many species are dependent to certain local environmental conditions. In this sense, even in very geographically close sites, riparian remnants deserve conservation attention, since they are capable of harboring high diversity in this grassland phytophysiognomy in southern Brazil. The results of this integrated study, with vegetation, climatic, and edaphic parameters, suggest, as expected, that ferns categorically respond to the heterogeneity shown by riparian environments, even when fragments are geographically very close to each other.
Resumo As florestas ripárias apresentam fatores bióticos e abióticos que influenciam a dissimilaridade ambiental, e que refletem a distribuição específica de samambaias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a heterogeneidade ambiental associada às comunidades de samambaias terrícolas em remanescentes de mata ciliar dos campos da metade sul do estado do Rio Grande do Sul (Pampa). Foram amostradas dez parcelas de 5×5 m em cada sítio (AI, AII e AIII), totalizando 30 parcelas. Em cada quadro, foram inventariadas as espécies de samambaia, além de outros parâmetros vegetacionais, microclimáticos e edáficos. Um total de 24 espécies foram identificadas nos três remanescentes de mata ciliar, distribuídas em 19 gêneros e 10 famílias. A Análise de Componentes Principais (PCA) mostrou que as parcelas de AI apresentaram os maiores valores de temperatura e alumínio, enquanto a umidade foi a menor, o que se refletiu na diminuição da riqueza de samambaias. A umidade do solo e a umidade do ar foram as variáveis mais relacionadas às parcelas de AII e AIII, indicando que essas plantas foram favorecidas nesses. A identidade florística característica de cada local sugere que muitas espécies são dependentes de certas condições ambientais locais. Nesse sentido, mesmo em sítios geograficamente próximos, remanescentes de matas ciliares merecem atenção no que se refere a conservação, uma vez que são capazes de abrigar grande diversidade nesta fitofisionomia exclusiva do sul do Brasil. Os resultados deste estudo integrado, com parâmetros vegetacionais, climáticos e edáficos, sugerem, que as samambaias respondem categoricamente à heterogeneidade mostrada pelos ambientes ripários, mesmo quando os fragmentos estão próximos.
Subject(s)
Humans , Ferns , Soil , Brazil , Forests , BiodiversityABSTRACT
Abstract: Jamesonia is a genus of Neotropical ferns that comprises about 50 species, distributed from Mexico to Uruguay. In spite of this wide distribution, this group is more diverse in Andean páramos and subpáramos. Due to the recent changes in its circumscription, with the junction of Eriosorus and segregation of Tryonia, the objective of this work was to carry out the taxonomic study of Jamesonia for Brazil, in order to elaborate its monograph to the Flora of Brazil 2020. This study was based on morphological analyses of specimens deposited in 25 Brazilian herbaria, plus online images of types, field expeditions in the southern and southeastern regions of Brazil, revision of the literature, and scanning electronic microscopy of the spores. Seven species and two hybrids were recognized: J. biardii, J. brasiliensis, J. cheilanthoides, J. flexuosa, J. insignis, J. osteniana, J. rufescens, J. brasiliensis × J. cheilanthoides, and J. ×intermedia, respectively. A distinct specimen, from the border of Brazil (Amazonas) and Venezuela, was treated as Jamesonia sp., due to the presence of only one material. Identification key, descriptions and illustrations are provided for the species and hybrids, as well as, geographical distribution data, comments, list of selected material examined for each taxon, and a full list of all exsiccatae analyzed. We also present an identification key for the genera Jamesonia and Tryonia.
Resumo: Jamesonia é um gênero de samambaias Neotropical, que compreende cerca de 50 espécies, distribuídas do México ao Uruguai. Apesar dessa ampla distribuição, o grupo é mais diverso nos páramos e subpáramos andinos. Devido às recentes mudanças na sua circunscrição, com a junção de Eriosorus e a segregação de Tryonia, o objetivo desse trabalho foi realizar o estudo taxonômico de Jamesonia para o Brasil, a fim de elaborar sua monografia para a Flora do Brasil 2020. Esse estudo foi baseado na análise morfológica de espécimes depositados em 25 herbários nacionais, mais imagens dos tipos online, expedições de campo para as regiões sul e sudeste do Brasil, revisão de literatura, e microscopia eletrônica de varredura dos esporos. Sete espécies e dois híbridos foram reconhecidos: J. biardii, J. brasiliensis, J. cheilanthoides, J. flexuosa, J. insignis, J. osteniana, J. rufescens, J. brasiliensis × J. cheilanthoides e J. ×intermedia, respectivamente. Um espécime distinto, oriundo da fronteira do Brasil (Amazonas) com a Venezuela, foi tratado como Jamesonia sp., devido à presença de somente um material. Chaves de identificação, descrições e ilustrações foram apresentadas para as espécies e híbridos, bem como, dados de distribuição geográfica, comentários, lista de material selecionado examinado para cada táxon e uma lista contendo todas as exsicatas analisadas. Nós também apresentamos uma chave de identificação para os gêneros Jamesonia e Tryonia.
ABSTRACT
Abstract: Adiantum is a Pantropical genus of ferns, monophyletic, and has about 225 species. It can be recognized by the indusia with veins, bearing sporangia directly on the underside of its reflexed tissue. About 110 species occur in the Neotropical region and 65 of them are reported to Brazil. Among them, 64 are native species and occur mainly in the Amazon Rainforest, Caatinga, Central Brazilian Savanna, and in the Brazilian Atlantic Rainforest. Among the species that occur in Brazil, 16 are endemic and they represent 25% of the total. This paper presents a key to identify the 63 native species of Adiantum in Brazil, excluding the hybrid one. Illustrations of some morphological features, as well as of all species are also presented to help in the process of identification.
Resumo: Adiantum é um gênero Pantropical de samambaias, monofilético e com cerca de 225 espécies. Pode ser reconhecido pelos indúsios com nervuras e esporângios formados diretamente sobre a face inferior do seu tecido reflexo. Aproximadamente 110 espécies ocorrem na região Neotropical e 65 delas são registradas para o Brasil. Entre elas, 64 são espécies nativas e ocorrem principalmente na Floresta Amazônica, Caatinga, nas vegetações abertas do Brasil Central e na Floresta Atlântica Brasileira. Entre a espécies que ocorrem no Brasil, 16 são endêmicas e elas representam 25% do total. Este trabalho apresenta uma chave para identificação das 63 espécies nativas de Adiantum no Brasil, excluindo o híbrido. Também são apresentadas ilustrações de alguns caracteres morfológicos, bem como de todas as espécies para ajudar no processo de identificação.
ABSTRACT
Abstract Riparian forests present biotic and abiotic factors that influence environmental dissimilarity, which reflect specific fern distribution. The purpose of this this study was to evaluate the environmental heterogeneity associated to the terrestrial fern communities in riparian forest remnants in the grasslands southern half of Rio Grande do Sul state . We sampled ten 5×5 m plots in each site (AI, AII and AIII), totaling 30 plots. In each plot, fern species were inventoried and vegetative, microclimatic and edaphic parameters were collected. A total of 24 species were surveyed in the three riparian forest remnants, distributed in 19 genera and 10 families. The Principal Components Analysis (PCA) showed that plots of AI had the highest temperature and aluminum values, while humidity was the lowest, which was reflected in the decrease of ferns richness. Soil moisture and air humidity were variables more related to the plots of AII and AII, indicating that these plants were favored in these environments. The floristic identity characteristic of each site suggests that many species are dependent to certain local environmental conditions. In this sense, even in very geographically close sites, riparian remnants deserve conservation attention, since they are capable of harboring high diversity in this grassland phytophysiognomy in southern Brazil. The results of this integrated study, with vegetation, climatic, and edaphic parameters, suggest, as expected, that ferns categorically respond to the heterogeneity shown by riparian environments, even when fragments are geographically very close to each other.
Resumo As florestas ripárias apresentam fatores bióticos e abióticos que influenciam a dissimilaridade ambiental, e que refletem a distribuição específica de samambaias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a heterogeneidade ambiental associada às comunidades de samambaias terrícolas em remanescentes de mata ciliar dos campos da metade sul do estado do Rio Grande do Sul (Pampa). Foram amostradas dez parcelas de 5×5 m em cada sítio (AI, AII e AIII), totalizando 30 parcelas. Em cada quadro, foram inventariadas as espécies de samambaia, além de outros parâmetros vegetacionais, microclimáticos e edáficos. Um total de 24 espécies foram identificadas nos três remanescentes de mata ciliar, distribuídas em 19 gêneros e 10 famílias. A Análise de Componentes Principais (PCA) mostrou que as parcelas de AI apresentaram os maiores valores de temperatura e alumínio, enquanto a umidade foi a menor, o que se refletiu na diminuição da riqueza de samambaias. A umidade do solo e a umidade do ar foram as variáveis mais relacionadas às parcelas de AII e AIII, indicando que essas plantas foram favorecidas nesses. A identidade florística característica de cada local sugere que muitas espécies são dependentes de certas condições ambientais locais. Nesse sentido, mesmo em sítios geograficamente próximos, remanescentes de matas ciliares merecem atenção no que se refere a conservação, uma vez que são capazes de abrigar grande diversidade nesta fitofisionomia exclusiva do sul do Brasil. Os resultados deste estudo integrado, com parâmetros vegetacionais, climáticos e edáficos, sugerem, que as samambaias respondem categoricamente à heterogeneidade mostrada pelos ambientes ripários, mesmo quando os fragmentos estão próximos.
ABSTRACT
The extreme conditions in rocky outcrops allow the occurrence of desiccation tolerant species. One strategy of these plants to withstand water shortage is the accumulation of sugars. In this paper, we report sugar levels and profile of three ferns and one lycophyte naturally hydrated growing on rocky outcrops from Southeastern Brazil. Anemia species have higher sugar contents than Doryopteris collina and Selaginella sellowii. The analyzed species have different sugar profiles. The ferns have glucose, fructose and sucrose, and the lycophyte has glucose and trehalose.
Nas condições ambientais extremas dos afloramentos rochosos ocorrem espécies tolerantes à dessecação. Uma das estratégias dessas plantas para resistir à restrição hídrica é o acúmulo de açúcares. No presente estudo, avaliamos a concentração e o perfil de açúcares de três espécies de samambaias e uma licófita, naturalmente hidratadas crescendo sobre afloramentos rochosos no sudeste do Brasil. As espécies de Anemia possuem maior concentração de açúcares em relação a Doryopteris collina e Selaginella sellowii. As espécies analisadas mostraram perfis distintos de açúcares. As samambaias apresentam glicose, frutose e sacarose, enquanto a licófita glicose e trealose.
Subject(s)
Sucrose , Trehalose , FernsABSTRACT
Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin, an intensely exploited tree fern, is found inside forests in several succession stages, as well as in swamps, roadsides and unused fields in the Rio dos Sinos basin, in the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This study evaluated the in vitro germination and gametophyte development of C.atrovirens under different pH conditions, as well as spore viability after different storage times at 7 ºC. The lowest germination rate of spores was obtained at pH 7.0. At pH 5.0 to 6.5, laminar gametophyte development started at 20 to 30 days of culture. Antheridia and archegonia were first observed at 35 and 128 days, respectively. Storage at 7 ºC did not affect germination rates. The capability of germination at different pH levels may explain the occurrence of the species in a wide range of habitats. The present study contributes to the understanding of the full life-cycle of C. atrovirens and to the analysis of the influence of abiotic components, providing information for the cultivation, management and conservation of the species.
Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin, uma samambaia arborescente alvo de exploração extrativista, é encontrada no interior de florestas em diferentes estádios de sucessão, banhados, margens de estradas e campos abandonados da bacia do rio dos Sinos, no Estado do Rio Grande do Sul, sul do Brasil. Este estudo avaliou a germinação e o desenvolvimento gametofítico in vitro de C. atrovirens sob diferentes condições de pH, bem como a viabilidade de esporos após diferentes períodos de armazenamento a 7 ºC. A menor taxa de germinação de esporos foi obtida no pH 7,0. Entre os pHs 5,0 e 6,5, o início de desenvolvimento laminar dos gametófitos ocorreu entre 20 e 30 dias de cultura. Anterídios e arquegônios foram observados a partir do 35º e do 128º dia, respectivamente. A estocagem a 7ºC não afetou as taxas de germinação. A capacidade de germinação em diferentes pHs pode explicar a ocorrência da espécie em um amplo espectro de hábitats. O presente estudo contribui para a compreensão do ciclo de vida completo de C. atrovirens e para a análise da influência de fatores abióticos, fornecendo subsídios para o cultivo, o manejo e a conservação da espécie.