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.

Ação genotóxica e antiproliferativa de Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) sobre o ciclo celular de Allium cepa L / Genotoxic and antiproliferative action of Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) on the cell cycle of Allium cepa L

RESUMO: A espécie Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) é amplamente utilizada pela população como planta medicinal. O objetivo deste trabalho é o de avaliar o potencial genotóxico e mutagênico de P. punctatum utilizando raízes de bulbos e radículas em sementes germinadas de Allium cepa através do teste in vivo, e realizar comparações da extração do material vegetal por calor (infusões) e extração a frio (extrato). Para isso, foram preparadas dois tipos de soluções, infusões e extratos foliares de P. punctatum, em duas concentrações 0,4 g mL-1 e 2,4 g mL-1. A infusão foi preparada pela adição das folhas secas em água destilada fervente (100ºC), permanecendo por 10 minutos enquanto o extrato foi preparado através da maceração das folhas secas em água destilada fria. Para o teste em A. cepa foram utilizados, para cada tratamento, seis grupos de quatro bulbos e seis caixas gerbox com 50 sementes em cada caixa. Duas lâminas para cada tratamento foram obtidas através da técnica de esmagamento das raízes e coradas com orceína acética 2%. Foram contadas 2000 células por grupo de bulbos e 3000 células por grupo de sementes, observando-se a ocorrência de interrupções em metáfases, alterações cromossômicas estruturais, bem como a inibição ou aumento da divisão celular. Os valores do índice mitótico foram calculados e analisados estatisticamente pelo Teste χ2 (p≤0,05). Os resultados demonstraram que as infusões e os extratos de folhas apresentaram redução nos valores de índices mitóticos nas concentrações utilizadas em relação ao controle em água destilada. Foram identificadas alterações cromossômicas na divisão celular, tais como pontes anafásicas, em todas as concentrações de infusões e extratos indicando assim que P. punctatum possui atividade antiproliferativa e genotóxica.

ABSTRACT: The species Polygonum punctatum Elliott (Polygonaceae) is widely used by the Brazilian population as a medicinal plant. The aims of this study are to evaluate the genotoxic and mutagenic potential of P. punctatum, using its root bulbs and rootlets in germinated seeds of Allium cepa by in vivo testing, and to compare the extraction of plant material by heat (infusions) and cold (extract). Thus, two types of solutions - infusions and leaf extracts - of P. punctatum were prepared at the two concentrations of 0.4 g ml -1 and 2.4 g mL- 1. The infusion was prepared by addition of dry leaves in boiling distilled water (100ºC), remaining for 10 minutes, while the extract was prepared by maceration of dried leaves in cold distilled water. For the A. cepa, we used for each treatment six groups of six bulbs and six seedling boxes with 50 seeds each. Two slides for each treatment were obtained by the technique of crushing the roots, and they were stained with 2 % acetic orcein. For the analysis, 2000 cells per group of bulbs and 3000 cells per group of seeds were counted, and we noted the occurrence of interruptions in the metaphase, chromosomal aberrations, as well as inhibited or increased cell division. The values of the mitotic index were calculated and statistically analyzed by the χ2 test (p ≤ 0.05). The results showed that the infusions and extracts of leaves showed reduced values of mitotic indices in the concentrations used compared to the control in distilled water. Chromosomal alterations were identified in the cell division, in all concentrations of infusions and extracts, thus indicating that P. punctatum has an antiproliferative and genotoxic activity.

Efeito genotóxico e antiproliferativo de Mikania cordifolia (L. F. ) Willd. (Asteraceae) sobre o ciclo celular de Allium cepa L / Antiproliferative and genotoxic effects of Mikania cordifolia (LF) Willd. (Asteraceae) on the cell cycle of Allium cepa L

As plantas com potencial medicinal têm sido muito utilizadas para o tratamento de doenças no Brasil. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito genotóxico e antiproliferativo de infusões de Mikania cordifolia (L.F.) Willd. sobre o ciclo celular de Allium cepa L. Foram coletadas duas populações no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, e, para cada uma, foram preparados dois tratamentos em duas concentrações: 4g/500mL e 16g/500mL, além de um controle positivo composto por 10% de glifosato em 90% água, um herbicida amplamente utilizado com conhecido potencial genotóxico, e de um controle negativo composto por água destilada. Após período de 24 horas, as radículas foram coletadas das infusões, fixadas em etanol-ácido acético (3:1) por 24 horas e estocadas em etanol 70%. Foram analisadas células em todas as fases do ciclo celular de A. cepa, totalizando 2500, para cada grupo de bulbos. Os índices mitóticos (IM) foram calculados e submetidos à análise estatística pelo teste χ² a 5%. Os resultados mostraram que, em ambas as populações de M. cordifolia, houve redução do IM de todos os tratamentos em relação ao controle negativo. Em ambas as populações, obteve-se aumento nos valores dos índices mitóticos em função do aumento da concentração da infusão. Ocorreram aberrações cromossômicas em ambas as populações estudadas. Concluiu-se que as infusões de M. cordifolia, nas concentrações estudadas, possuem efeito antiproliferativo e mutagênico sobre o ciclo celular de A. cepa.

Potential medicinal plants have been widely used for the treatment of diseases in Brazil. The objective of this study was to evaluate the genotoxic and antiproliferative effects of infusions of Mikania cordifolia (LF) Willd. on the cell cycle of Allium cepa L. Two populations were collected in Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil. For each one, two treatments were prepared in different concentrations: 4g/500mL and 16g/500mL. A positive control consisting of 10% glyphosate in 90% water, which is an herbicide widely used and known for its genotoxic potential, was also prepared. Distilled water was used as negative control. After a 24-hour period, the infusion of the root tips was collected, fixed in ethanol-acetic acid (3:1) for 24 hours and stored in 70% ethanol. Cells were analyzed in all phases of the cell cycle of A. cepa, a total of 2500, for each group of bulbs. The mitotic index (MI) was calculated and statistically analyzed by the χ² test at 5%. Results showed that, in both populations of M. cordifolia, a reduction of the MI in all treatments compared with the negative control was observed. In both populations, an increase in the mitotic index values was obtained with increasing concentration of the infusion. Chromosomal aberrations were observed in both populations studied. In conclusion, infusions of M. cordifolia possess antiproliferative and mutagenic effects for the concentrations tested on the cell cycle of A. cepa.

Post-treatment with plant extracts used in Brazilian folk medicine caused a partial reversal of the antiproliferative effect of glyphosate in the Allium cepa test

Species of the genus Psychotria are used for multiple purposes in Brazilian folk medicine, either as water infusions, baths or poultices. This study was aimed to evaluate the genotoxic and antiproliferative effects of infusions of Psychotria brachypoda and P. birotula on the Allium cepa test. Exposure to distilled water was used as a negative control, while exposure to glyphosate was used as a positive control. The interaction of extracts (as a post-treatment) with the effects of glyphosate was also studied. Results showed that glyphosate and the extracts of both P. brachypoda and P. birotula reduced the mitotic index as compared with the negative control (distilled water). Surprisingly, however, both extracts from P. brachypoda and P. birotula caused a partial reversal of the antiproliferative effect of glyphosat e when used as a post-treatment. Glyphosate also induced the highest number of cells with chromosomal alterations, which was followed by that of P. birotula extracts. However, the extracts from P. brachypoda did not show any significant genotoxic effect. Post-treatment of glyphosate-treated samples with distilled water allowed a partial recovery of the genotoxic effect of glyphosate, and some of the Psychotria extracts also did so. Notably, post-treatment of glyphosate-treated samples with P. brachypoda extracts induced a statistically significant apoptotic effect. It is concluded that P. brachypoda extracts show antiproliferative effects and are not genotoxic, while extracts of P. birotula show a less potent antiproliferative effect and may induce chromosomal abnormalities. The finding of a partial reversion of the effects of glyphosate by a post-treatment with extracts from both plants should be followed up.