Anatomy of vegetative organs of Scutellaria agrestis, a medicinal plant cultivated by riverine populations of the Brazilian Amazon

Scutellaria agrestis A. St. -Hil. ex Benth. , Lamiaceae (trevo-roxo) is cultivated for medicinal purposes by residents of the riverine communities in the State of Amazonas, Brazil. This study aimed to characterize the anatomy and to make histochemical analysis on vegetative organs of S. agrestis. Samples of the leaf, stem and root were collected from five plants cultivated by the communities located in the Solimões river, Amazon. These samples were fixed and prepared following standard techniques for scanning electron microscopy and for light microscopy. Histochemical tests were carried out on sections to detect the main classes of compounds present in the secretion. Numerous glandular trichomes are seen in both leaf and stem of S. agrestis. The leaves are amphi-hypostomatics and show dorsiventral mesophyll. Hydathodes are present at the tip of the marginal teeth. Anthocyanin pigments occur into the epidermal cells of the stem, petiole, and abaxial leaf surface. The petiole is concave-convex shaped and bears collateral vascular bundles. The stem showed square-shaped, evident endoderm, collateral vascular bundles and parenchymatous pith. The root displays a typical protostelic structure. Idioblasts containing mucilage and phenolic compounds occur in the cortex. These data are important, as they can be useful to identify this species, contributing to the quality control of the medicinal plant.

Estruturas secretoras em órgãos vegetativos e florais de Secondatia densiflora A. DC. (Apocynaceae - Apocynoideae - Odontadenieae) / Secretory structures in vegetative and floral organs of Secondatia densiflora A. DC. (Apocynaceae - Apocynoideae - Odontadenieae)

A família Apocynaceae é caracterizada por possuir grande diversidade de estruturas secretoras como idioblastos, coléteres, laticíferos e nectários florais. Este estudo teve por objetivo caracterizar anatomicamente as estruturas secretoras nos órgãos vegetativos e reprodutivos de Secondatia densiflora e identificar as principais classes de compostos químicos nos idioblastos e na secreção dos coléteres vegetativos. Os idioblastos estão distribuídos por todos os órgãos aéreos da planta possuindo conteúdo na maioria das vezes denso e fortemente corado pela safranina. Alguns idioblastos apresentam secreção de aspecto granulado. Os testes histoquímicos evidenciaram apenas compostos fenólicos. Os laticíferos são do tipo anastomosado podendo ser observados em todos os órgãos estudados e identificados pelo conteúdo diferenciado e, em alguns casos, pela presença de paredes celulares mais espessas que as paredes das células parenquimáticas. O látex tem cor branca e aspecto leitoso, sendo extravasado logo que a planta é lesionada. Os coléteres vegetativos são do tipo padrão, formados por uma porção alongada que se afina em direção à extremidade. A epiderme secretora em paliçada delimita uma região parenquimática e o curto pedúnculo é coberto por epiderme não secretora de formato retangular. Todo coléter é recoberto por cutícula fina. A mucilagem é constatada tanto no interior das células secretoras quanto no meio extracelular pelo vermelho de rutênio e pela reação PAS. Os nectários florais têm origem receptacular, possuem uma epiderme que reveste toda estrutura, parênquima nectarífero, e feixes vasculares; são fundidos na base e livres na região apical constituindo cinco unidades distintas.

The family Apocynaceae is characterized for showing a wide variety of secretory structures such as idioblasts, colleters, laticiferous glands and floral nectaries. The present study aimed to anatomically characterize the secretory structures in vegetative and reproductive organs of Secondatia densiflora and to identify the major classes of chemical compounds in idioblasts and in the secretion of vegetative colleters. Idioblasts are distributed all over the aerial organs of the plant and their content is usually dense and strongly stained with safranin. Some idioblasts have secretion of granulated aspect. Histochemical tests evidenced phenolic compounds only. Laticiferous glands are of the anastomosed type and can be seen in all the studied organs and identified by their distinct content and, in some cases, by the presence of cell walls that are thicker than those of parenchyma cells. Latex is white, milky and leaks as the plant is injured. Vegetative colleters are of the standard type and formed of an elongated portion that becomes thinner towards the end. The secretory palisade epidermis delimits a parenchymatic region, while the short peduncle is covered by rectangular non-secretory epidermis. A thin cuticle covers the entire colleter. Mucilage is detected both inside the secretory cells and in the extracellular medium by ruthenium red staining and PAS reaction. Floral nectaries have receptacular origin and epidermis covering their entire structure, nectariferous parenchyma, and vascular bundles; they are fused at their bases but have free apical region, forming five distinct units.

Anatomia dos órgãos vegetativos de Dieffenbachia picta Schott (Araceae) com ênfase na distribuição de cristais, laticíferos e grãos de amido / Anatomy of the vegetative organs from Dieffenbachia picta Schott (Araceae) with an emphasis on crystals, laticifers and starch grains

A distribuição dos cristais, laticíferos e grãos de amido foi estudada nos órgãos vegetativos de Dieffenbachia picta Schott (Araceae), conhecida por comigo-ninguém-pode, por tais estruturas serem citadas como responsáveis pela irritação mecânica e química provocada pela planta. A anatomia da folha, do caule aéreo, do rizoma e da raiz foi descrita por meio de seções histológicas coradas com azul de toluidina. A natureza química dos cristais e a presença de lipídios, alcalóides, grãos de amido e proteínas foram verificadas por reagentes diversos. Drusas e ráfides de oxalato de cálcio, associadas a lipídios, alcalóides e proteínas, ocorreram no interior de células presentes no parênquima de todos os órgãos, no colênquima caulinar e nos meristemas da raiz. O tempo de dissolução dos cristais das folhas jovem e adulta foi semelhante, o do caule foi maior que o da folha e o do rizoma maior que o da raiz. Grãos de amido, associados a proteínas, ocorreram no clorênquima do caule aéreo (forma de bastonetes) e rizoma (formas esférica e bastonete). Laticíferos ocorreram entremeando o colênquima e o parênquima; o látex continha ráfides, alcalóides e lipídios. Maior número de idioblastos cristalíferos e laticíferos foi observado no caule aéreo, sendo este, portanto, o órgão que mais representa perigo.

We studied the distribution of crystals, laticifers and starch grains of the vegetative organs from dumb cane, Dieffenbachia picta Schott (Araceae), known in Brazil as "comigo-ninguém-pode" for such structures are meant to be responsible for mechanical and chemical irritation events carried out by the plant. We described the anatomy of leaves, aerial stems, rhizomes and roots with histological sections dyed in toluidine blue. We checked the chemical nature of crystals and the presence of lipids, alkaloids, starch grains and proteins with various reagents. Druses and calcium oxalate raphides - associated with lipids, alkaloids and proteins - were found in idioblasts spread in the parenchyma of all organs, in the collenchyma of the shoot and in the root meristems. Regarding the dissolution time, it was analogous for crystals in both young and old leaves; it was higher in stems than in leaves and higher in rhizomes than in roots. Starch grains associated with proteins were found in the chlorenchyma of the aerial stem (rod-shaped) and in rhizomes (spherical and rod-shaped). Laticifers were found interspersing parenchyma and collenchyma; raphides, alkaloids and lipids were found in latex. We found a higher number of crystals and laticifers in the aerial stem, and therefore such structure is the most dangerous organ if eaten or swallowed.