Estimativa da viabilidade polínica de araçazeiro (Psidium cattleianum Sabine) através de distintos métodos de coloração / Estimation of pollen viability of strawberry guava (Psidium cattleianum Sabine) through distinct staining methods

RESUMO A análise histoquímica dos grãos de pólen através do uso de corantes permite a determinação de sua viabilidade polínica. O objetivo deste estudo foi comparar a eficiência dos corantes orceína acética 2% e reativo de Alexander modificado, para estimar a viabilidade polínica de vinte acessos de araçazeiro (Psidium cattleianum Sabine) – uma árvore de frutos muito apreciados que também é utilizada para fins medicinais. Botões florais na pré-antese foram coletados e fixados em etanol:ácido acético (3:1) por 24 horas, após os botões foram transferidos para etanol 70% e mantidos sob refrigeração. A técnica de esmagamento das anteras foi utilizada no preparo das lâminas. Para cada acesso foram preparadas 2 lâminas por corante e analisados 500 grãos de pólen por lâmina. A viabilidade polínica foi estimada através da porcentagem de grãos de pólen viáveis. De modo geral, observou-se que os grãos de pólen corados com orceína acética 2% apresentaram viabilidade alta, acima de 98,1%, e os acessos não diferiram entre si. A viabilidade polínica através da coloração com a solução de Alexander variou de 43% (acesso Silveira Martins 1) a 97% (acesso Candelária 1), mostrando que provavelmente exista variabilidade genética entre os acessos. Em apenas dois acessos não houve diferença significativa entre os valores de viabilidade encontrados através dos dois corantes testados. Conclui-se então que a orceína acética 2% superestimou a viabilidade polínica de P. cattleianum e que o reativo de Alexander é o mais preciso, devido a sua dupla coloração (verde de malaquita + fucsina ácida). Assim, indica-se o reativo de Alexander para análise de estimativa da viabilidade polínica de genótipos de araçá envolvidos em um programa de melhoramento genético.

ABSTRACT The histochemical analysis of pollen grains through the use of stains makes it possible to determine their pollen viability. The purpose of this study was to compare the efficiency of 2% acetic orcein and Alexander’s stain modified, in estimating the pollen viability of twenty strawberry guava accessions (Psidium cattleianum Sabine) – a valued fruit tree which is used for medicinal purposes. Pre-anthesis flower buds were collected and fixed in ethanol:acetic acid (3:1 v/v) for 24 hours at room temperature, subsequently they were stored in 70% ethanol under refrigeration. The anther squash technique was performed for slide preparation. In each accession two slides per stain and 500 pollen grains were analyzed. The pollen viability was estimated according to the percentage of viable pollen grains. Overall, it was observed that pollen grains stained with 2% acetic orcein evinced a high viability, higher than 98,1%, and the accessions did not differ. The pollen viability estimated with Alexander’s stain varied from 43% (accession of Silveira Martins 1) to 97% (accession of Candelária 1), indicating that there is probably genetic variability among the accessions. There was no significant difference among the levels of viability found by means of the two stains in only two accessions. In conclusion, 2% acetic orcein overestimated the pollen viability of P. cattleianum, whereas the Alexander’s stain is in turn more accurate due to its two stains (green malachite and fuchsine). Thus, it is indicated Alexander’s stain for analysis estimation of pollen viability of strawberry guava genotypes involved in a genetic improvement program.

Botanical aspects of Heteropterys umbellata (Malpighiaceae): a cytological and palynological approach

The genus Heteropterys is one of the major genera in Malpighiaceae. However, few cytological and palynological studies were reported. The present work described for the first time the chromosome number, heterochromatin pattern, meiotic behavior, pollen viability and palynological aspects of Heteropterys ubellata, a very spread species. One large Brazilian population was evaluated using conventional techniques for meiotic studies and acetolyse to access the pollen morphology. The species showed 2n = 20 chromosomes, normal meiotic development and viable pollens. Great blocks of heterochromatin were observed around the centromers. DAPI staining was positive for centroeric heterochroatin, hile CMA3 ark as observed just at terinal regions of one pair of hoologues chromosomes. This result and the presence of one chromosome pair attached to the nucleoli during the pachytene and diakinesis suggested the presence of only one pair of NORs. Palynological analysis revealed that pollen grains are apolar, 6 porate and with colpoids associated to all pores. The pollen content was positive for the starch test, and the exine was rugulate with little psilate regions.

O gênero Heteropterys é um dos maiores gêneros entre as Malpighiaceae. Entretanto, poucos estudos citológicos e palinológicos foram relatados. O presente trabalho descreveu pela primeira vez o número cromossômico, o padrão heterocromático, o comportamento meiótico, a viabilidade polínica e aspectos palinológicos de Heteropterys umbellata, uma espécie muito disseminada. Uma grande população brasileira foi estudada utilizando técnicas convencionais para o estudo de cromossomos meióticos e acetólise para acessar a morfologia polínica. A espécie apresentou 2n = 20 cromossomos, desenvolvimento meiótico normal e pólens viáveis. Grandes blocos de heterocromatina foram observados ao redor dos cen-trômeros. A coloração com DAPI foi positiva para a hetero-cromatina centromérica, enquanto marcas com CMA3 foram observadas somente em um sítio terminal de um par de cromossomos homólogos. Este resultado e a presença de um par de cromossomos associados a um nucléolo durante o paquíteno e diacinese sugerem a presença de somente um par de RONs. A análise palinológica revelou que os grãos de pólen são apolar, com 6 poros e colpóides associados a todos eles. O conteúdo polínico foi positivo para o teste de amido e a exina mostrou-se rugulada com poucas regiões psiladas.

Meiotic analysis of the germoplasm of three medicinal species from Asteraceae family / Análise meiótica do germoplasma de três espécies medicinais da família Asteraceae

Cytogenetic characterization was carried out on 12 accessions from Aster squamatus (Spreng.) Hieron., Pterocaulon polystachyum DC, and Solidago microglossa DC by studying their meiotic behavior and pollen viability. These species are from the Asteraceae family, native to Rio Grande do Sul State, Brazil, and are important for medicinal use. Young inflorescences with four accessions of each species were collected, fixed in ethanol-acetic acid (3:1), and conserved in ethanol 70 percent until use. The method used was that of squashing the anthers and coloring with acetic orcein 2 percent. Meiosis was regular in all accessions, presenting chromosomal associations preferentially bivalent, where n=10 was found for Aster squamatus and n=9 for Pterocaulon polystachyum, and Solidago microglossa. The studied accessions presented a Meiotic Index (MI) that varied from 65 percent to 87 percent in Aster squamatus, 85 percent to 92 percent in Pterocaulon polystachyum, and 64 percent to 92 percent in Solidago microglossa, indicating meiotic stability, although irregularities appeared during the cellular division. The pollen viability estimative was high in all studied accessions. These results indicate that the studied species can be included in future studies of genetic breeding.

Foi realizada a caracterização citogenética de doze acessos de Aster squamatus, Pterocaulon polystachyum e Solidago microglossa, espécies da família Asteraceae, nativas do Rio Grande do Sul, Brasil, por meio do estudo do comportamento meiótico e da viabilidade polínica, que possuem grande importância para uso medicinal. Inflorescências jovens de quatro acessos de cada espécie foram fixadas em álcool-ácido acético (3:1) e conservadas em álcool 70 por cento até o uso. O método utilizado foi o de esmagamento de anteras e a coloração com orceína acética 2 por cento. A meiose foi regular em todos os acessos, apresentando associações cromossômicas preferencialmente em bivalentes, encontrando-se n=10 para Aster squamatus e n=9 para Pterocaulon polystachyum e Solidago microglossa. Os acessos apresentaram índice meiótico que variou de 65 por cento a 87 por cento em Aster squamatus, de 85 por cento a 92 por cento em Pterocaulon polystachyum e de 64 por cento a 92 por cento para Solidago microglossa, indicando estabilidade meiótica, apesar de o aparecimento de irregularidades durante a divisão celular. A estimativa da viabilidade polínica foi alta para todos os acessos estudados. Esses resultados indicam que as espécies estudadas podem ser incluídas em futuros trabalhos de melhoramento genético.

Reproductive studies on ipecac (Cephaelis ipecacuanha (Brot.) A. Rich; Rubiaceae): meiotic behavior and pollen viability

Reproductive studies were carried out on Brazilian accessions of ipecac, Cephaelis ipecacuanha. Meiotic behavior was studied using the squashing technique. Irregular chromosome segregation in meiosis I and II, many sets of chromosomes in telophase II, micronuclei, incorrect cytoplasm division, incomplete cytokinesis and anomalous post-meiotic products, mainly polyads, were observed. The mean meiotic index was lower than 72%. Pollen viability was analyzed using Alexander solution, and the percentages ranged between brevistylous and longistylous floral morphs (85.3 to 93.1%), and among different localities (82.5 to 92.6%) analyzed. The size of pollen ranged between viable and sterile, and empty and shrunken sterile. In its natural habitat, this species is known to propagate by vegetative multiplication, but sexual reproduction seems to be as important as the vegetative propagation to this species.

Estudos reprodutivos foram realizados em acessos brasileiros de poaia, Cephaelis ipecacuanha. O comportamento meiótico foi estudado usando a técnica de esmagamento. Foi observada segregação irregular de cromossomos durante meiose I e II, muitos grupos de cromossomos em telófase II, micronúcleos, divisão incorreta do citoplasma, citocinese incompleta e produtos pós-meióticos anômalos, principalmente políades. A média do índice meiótico foi inferior a 72%. A viabilidade polínica foi analisada utilizando-se solução de Alexander e a percentagem de pólen viável variou entre as formas florais, brevistila e longistila (85,3% a 93,1%), e entre as diferentes localidades (82,5% a 92,6%) analisadas. O tamanho do pólen variou entre viáveis e inviáveis, e entre os inviáveis vazios e contraídos. Em seu habitat natural, a poaia apresenta propagação por multiplicação vegetativa, mas a reprodução sexuada parece ser tão importante para essa espécie quanto a propagação vegetativa.