DNA barcoding for molecular identification of Gynerium sagittatum(Poales: Poaceae): genetic diversity in savannah genotypes from Córdoba, Colombia

Introduction: The fiber of the Gynerium sagittatum Aubl. P. Beauv is raw material for the elaboration of several handcrafts, which are symbols of Colombian cultural identity. In the manufacture process, different genotypes are used according to the fiber quality and the type of craftsmanship, but it is believed that Gynerium is a complex species, and to date, there is no agreement on whether these genotypes belong to the same species or to different species. Objective: The aim of this study was to quickly and accurately identify wild cane plants using the nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS1+ITS2), three chloroplast regions (matK, rbcL, ycf1), and their combinations. Methods: Different tests were used for discrimination: (1) inter and intraspecific distances, (2) Best Match (BM), Best Close Match (BCM), and tree-based method (3) Neighbor Joining (NJ) and (4) maximum likelihood and bayesian inference in molecular data. Results: The results showed that BM and BCM approaches revealed the low rate of correct species identification for ITS+matK (33.3 %) and ITS (28.6 %) loci, showing similarity among sequences. These results were further supported by tree-based analyses, where all individual regions and the different gene combinations had a zero discrimination rate. Conclusions: all genotypes belong to the same species of wild cane, therefore existing morphological differences can be related to phenotypic plasticity.

Introducción: La fibra de Gynerium sagittatum Aubl. P. Beauv, es materia prima esencial para la elaboración de varias artesanías, que son símbolos de la identidad cultural colombiana. En el proceso de fabricación, se utilizan diferentes genotipos de acuerdo con la calidad de la fibra y el tipo de artesanía, pero se cree que Gynerium es una especie compleja y hasta la fecha, no hay un consenso sobre si estos genotipos pertenecen a la misma especie o especies diferentes. Objetivo: Identificar de forma rápida y precisa plantas de caña silvestre utilizando el espaciador transcrito interno ribosomal nuclear (ITS1+ITS2), tres regiones de cloroplasto (matK, rbcL, ycf1) y sus combinaciones. Métodos: Se utilizaron diferentes pruebas para la discriminación: (1) distancias inter e intraespecíficas, (2) Prueba Best Match (BM), Best Close Match (BCM) y método basado en árboles (3) Neighbor Joining (NJ) y (4) Probabilidad de inferencia bayesiana mediante datos moleculares. Resultados: Los resultadosmostraron que los enfoques BM y BCM revelaron una baja tasa de identificación correcta de especies para los loci ITS+matK (33.3 %) e ITS (28.6 %), mostrando similitud entre las secuencias. Estos resultados fueron respaldados por análisis basados en árboles, donde todas las regiones individuales y las diferentes combinaciones de genes tuvieron una tasa de discriminación de cero (0 %). Conclusiones: los genotipos evaluados pertenecen a la misma especie de caña flecha y las diferencias morfológicas existentes pueden estar relacionadas con plasticidad fenotípica.

Efeito de sistemas de consórcio e inseticida na formação dos estômatos em plântulas de erva-doce (Foeniculum vulgare Mill. ) / Effects of intercropping systems and insecticide in formation of stomata in fennel seedlings

Foeniculum vulgare Mill., pertencente à família Apiacea, é conhecida como erva-doce e apresenta grande importância medicinal e comercial, tanto no Brasil como em vários outros países. Objetivou-se com esta pesquisa, estudar o desenvolvimento dos estômatos em plântulas de F. vulgare oriundas de sementes produzidas em sistemas de consórcio erva-doce X algodão e com aplicação do inseticida monocrotofós. A erva-doce foi cultivada em consórcio com algodão colorido cultivar BRS Safira, sendo utilizados os seguintes tratamentos: 1A2E, uma fileira de algodão e duas de erva-doce; 2A1E, duas fileiras de algodão e uma de erva-doce; ES, erva-doce solteira; onde foram distribuídos com e sem aplicação de inseticida, totalizando seis tratamentos. As sementes colhidas foram semeadas em areia e mantidas em casa de vegetação por 25 dias. Partes das plântulas (zona de transição, caule, cotilédones e folhas) foram seccionadas à mão livre, coradas e montadas em lâminas com glicerina para observação em microscópio. Foram avaliadas as seguintes características: número de estômatos, diâmetro polar e equatorial dos estômatos e número de cloroplastos nas células-guarda. Os dados foram analisados em delineamento inteiramente casualizado e distribuídos em arranjo fatorial 3X2; sendo realizado teste de Tukey a 5% de probabilidade. Na zona de transição e no caule observou-se aumento do número e do diâmetro polar dos estômatos quando foram utilizados sistemas de consórcio. Nos cotilédones, a erva-doce solteira proporcionou maior número de estômatos, porém com menor diâmetro e com menor quantidade de cloroplastos. Já na folha, os consórcios influenciaram positivamente o número de estômatos e de cloroplastos. De forma geral, os sistemas de consórcio e o inseticida influenciaram positivamente o desenvolvimento dos estômatos das plântulas de erva-doce.

Foeniculum vulgare Mill., belonging to the family Apiaceae, is known as fennel and has great medicinal and commercial importance, both in Brazil and in several other countries. The objective of this research was to study the development of stomata of F. vulgare seedlings grown from seeds produced in intercropping systems fennel and cotton, with application of insecticide monocrotophos. The fennel was grown in association with colored cotton BRS Safira, with the following treatments: 1A2E, one rows of cotton and two fennel; 2A1E, two rows of cotton and one fennel; ES, fennel single; were distributed with and without application of insecticide, total six treatments. The seeds were sown in sand and kept in a greenhouse for 25 days. Parts of seedlings (transition zone, stem, cotyledons and leaves) were cut freehand, stained and mounted on slides with glycerol for observation under microscope. Were evaluated the following characteristics: stomata number, polar and equatorial diameter of the stomata and chloroplasts number in guard cells. The data were analyzed in completely randomized and distributed in factorial 3x2, being conducted Tukey test at 5% probability. The transition zone and stem showed an increase of the stomata number and polar diameter the when consortium systems were used. In cotyledons, fennel single provided the highest stomata number, but with smaller diameter and fewer chloroplasts. In leaf, the consortia have positively influenced the stomata and chloroplasts number. In general, the intercropping systems and insecticide positively influenced the development of stomata in fennel plants.

Alterações morfofisiológicas em folhas de Coffea arabica L. cv. "Oeiras" sob influência do sombreamento por Acacia mangium Willd / Morphophysiological alterations in leaves of Coffea arabica L. cv. 'Oeiras' shaded by Acacia mangium Willd

Diferenças na disponibilidade de radiação podem causar modificações na estrutura e função das folhas do cafeeiro, que podem responder de maneira diferencial à radiação por alterações morfológicas, anatômicas, de crescimento e na taxa fotossintética. O objetivo deste trabalho foi avaliar características morfofisiológicas de cafeeiros (Coffea arabica L. cv. "Oeiras") sombreados por acácia (Acacia mangium Willd.) na época seca e chuvosa no sul de Minas Gerais. As maiores taxas fotossintéticas e maiores espessuras da epiderme adaxial foram observadas na estação chuvosa nas linhas de cafeeiros a pleno sol. O sombreamento influenciou em menor espessura das folhas e em espaços intercelulares maiores no tecido esponjoso. Foi também verificada mudança na forma dos cloroplastos, os quais apresentaram-se mais alongados em folhas de cafeeiros a pleno sol quando relacionados aos arborizados.

Light availability is one of the most important environmental factors affecting leaf structure and functions in coffee plants that can respond differently to radiation by changes in leaf anatomy, morphology, growth and photosynthetic rate. The objective of this research was evaluate some morphophysiological aspects in leaves of coffee (Coffea arabica L. cv. 'Oeiras') cropped under shelter trees in the south of Minas Gerais during the rainy and dry season. The shade caused lower leaves thickness and higher intercellular spaces in spongious tissue. There was also verified a change in chloroplast shape, which showed more elongated in coffee tree kept at full sunlight in relation to that ones maintained on shading.