Structure and distribution of glandular trichomes in three species of Bignoniaceae / Estrutura e distribuição de tricomas glandulares em três espécies da família Bignoniaceae

Glandular trichomes play a major role in the morphological characterization of the Bignoniaceae. Due to their great diversity of forms and functions, this study aimed to inventory the glandular trichomes present in the aerial vegetative axis of Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata and Stizophyllum riparium, analyze their structure and register the participation of ants in these plants. Fresh samples from the nodal region, petiole and from medium to apical regions of the leaflet blade were fixed and processed according to usual methods in light and scanning electron microscopies. The glandular trichomes found were: peltate, capitate, stipitate, and patelliform/cupular. Peltate trichomes are the most abundant ones and present the most uniform distribution. Patelliform/cupular trichomes occur at specific regions, such as prophylls, leaflet blade and nodal regions. Martinella obovata is the only species that presents capitate and stipitate trichomes, which are widely distributed along the entire aerial vegetative axis. Ants were found in all species, mainly at nodal regions. The occurrence of the capitate-type trichome is reported for the first time to the genus.

Tricomas glandulares desempenham papel importante na caracterização morfológica de Bignoniaceae e, devido à grande diversidade de formas e funções que esses tricomas apresentam, o objetivo desse estudo foi inventariar os tricomas glandulares presentes no eixo vegetativo aéreo de Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata. e Stizophyllum riparium, bem como analisar sua estrutura e registrar a participação de formigas nessas espécies. Amostras frescas da região mediana à apical das lâmina foliolar, pecíolo e nó foram fixadas e processadas de acordo com os métodos usuais para microscopia de luz e eletrônica de varredura. Os tricomas glandulares encontrados nas espécies foram: peltados, capitados, estipitados e pateliformes/cupuliformes. Dentre esses tipos o mais abundante foi o tricoma peltado, apresentando também uma distribuição mais uniforme que os demais. Os tricomas pateliformes/cupuliformes estavam em regiões mais específicas, como profilos, lâmina foliolar e na região nodal. Martinella obovata foi a única espécie que apresentou os tricomas capitados e estipitados, amplamente distribuídos ao longo de todo eixo vegetativo aéreo. Em todas as espécies foram encontradas formigas, principalmente nas regiões nodais. A ocorrência do tricoma capitado é relatada pela primeira vez para o gênero.

Calicinal trichomes of Adenocalymma magnificum (Bignoniaceae) producing lipophilic substances: ultrastructural and functional aspects / Tricomas calicinales de Adenocalymma magnificum (Bignoniaceae) que producen sustancias lipofílicas: aspectos ultraestructurales y funcionales

Plant structures that secrete lipids and phenolic compounds are often associated with the protection and development of organs against desiccation, in addition to the protection they provide against animals, as the capitate trichomes of Adenocalymma magnificum. Understanding the glandular activities that occur in these trichomes has required the study of their ontogeny, structure, ultrastructure and histochemical aspects; the interpretation of their ecological functions or evolutionary history is complicated by the scarcity of reports on calicinal trichomes that are not nectar-secreting. Samples of floral calyx in anthesis and flower buds at different stages of development were fixed and processed according to the methods for light and electron microscopy. The trichomes are randomly distributed throughout the entire inner surface of the calyx and are also visible on the flower buds. These capitate glandular trichomes were composed of a peduncle, having up to nine cells, and a multicellular secretory head with their cells in columnar format and arranged in disc form. The collar cell, which is under the secretory head, divides anticlinally and arranges itself side by side with the mother cell. As they develop, they bend with some of them becoming adpressed to the calyx. Histochemical tests indicate that the secretory head cells produce lipid substances, acidic lipids and phenolic compounds. In the secretory head, the vacuome is dispersed and the cytoplasm possesses a great number of smooth endoplasmic reticulum and leucoplasts, organelles involved in the production of osmiophilic substances. In some regions of the secretory cells, cuticle detachment was observed; however, the accumulation of secretions was not observed. This study describes, for the first time, the origin, development, and secretion process of the calicinal trichomes of Adenocalymma magnificum, showing that production of lipophilic substances is important for this plant, possibly the trichomes may be involved in the plant’s chemical defense against insects, offering protection against herbivores. Rev. Biol. Trop. 63 (2): 537-544. Epub 2015 June 01.

Las estructuras que secretan lípidos y compuestos fenólicos estan frecuentemente asociadas a la protección y desarrollo de órganos que protegen contra la desecación, además de la protección que estas proporcionan contra el ataque de animales. Los tricomas capitados de Adenocalymma magnificum son estructuras de este tipo. Para comprender las actividades glandulares que ocurren en estos tricomas es necesario estudiar su ontogenia, estructura, ultraestructura y aspectos histoquímicos. La interpretación de sus funciones ecológicas o historia evolutiva es compleja, y pocos son los estudios que se enfocan en los tricomas calicinales no secretores de néctar. Las muestras del cáliz floral en antesis y botones florales en diferentes estadios de desarrollo fueron fijadas y procesadas de acuerdo con los métodos para microscopia de luz y electrónicos. Los tricomas de A. magnificum están aleatoriamente distribuidos en toda la extensión de la superficie interna del cáliz, también observados en los botones florales. Estos tricomas son glandulares capitados, compuestos de un pedúnculo largo que posee hasta nueve células y una cabeza secretora multicelular, con células en columnares dispuestas en disco. La célula del collar, que esta sobre las células de la cabeza secretora, se divide anticlinalmente organizándose lado a lado con las células madre. Con el crecimiento de los tricomas, estos mismos se curvan y algunos quedan adpresos al cáliz. Las pruebas histoquímicas indicaron que las células de la cabeza secretora producen sustancias lipídicas, lípidos ácidos y compuestos fenólicos. En la cabeza secretora la vacuoma esta dispersa y posee abundante retículo endoplasmático liso y leucoplastos, los cuales son organelos involucrados en el proceso de producción de sustancias osmiofílicas. En algunas regiones de las células secretoras la distensión de la cutícula fue observada, sin embargo, no fue verificada la acumulación de secreción. Este trabajo describe por primera vez el origen, desarrollo y proceso de secreción de tricomas calicinales de A. magnificum, mostrando que la producción de substancias lipofílicas es importante para esta especie, ofreciendo posiblemente protección contra la herbivoría.

Distribution and structural aspects of extrafloral nectaries in leaves of Pyrostegia venusta (Bignoniaceae) / Distribuição e aspectos estruturais de nectários extraflorais em folhas de Pyrostegia venusta (Bignoniaceae)

Pyrostegia venusta (the orange trumpet or commoly called cipó-de-São-João in Brazil), a medicinal plant that grows with other plants, has an ecological importance due to the presence of nectaries on the leaves. The aim of this work was to study structural and histochemical aspects and the distribution of extrafloral nectaries (ENFs) in P. venusta leaves. Young leaves were collected, fixed and processed by usual techniques, and studied under light microscopy and scanning electron microscopy. Analyses showed that the extrafloral nectaries are dispersed throughout the leaf, with concentrations mainly in the basal third section. Nectaries lie in epidermal depressions and can be found in abaxial and adaxial leaf blades. Their morphology may be characterized macroscopically by achlorophyllous halos and microscopically as structures consisting of a short pedicel, oval multicellular head, covered by a thin cuticular layer with a secretory pole. Reducing sugars, neutral polysaccharides, proteins, starch and phenolic compounds were detected in extrafloral nectaries.

Pyrostegia venusta (cipó-de-São-João) é uma planta medicinal que cresce junto a outras plantas e que apresenta também importância ecológica, pela presença de nectários na região dos folíolos. O objetivo deste trabalho foi estudar aspectos estruturais, histoquímicos e da distribuição de nectários extraflorais (NEFs) em folhas de P. venusta. Folhas jovens foram coletadas, fixadas e processadas por técnicas usuais e estudadas sob microscopia de luz e eletrônica de varredura. As análises mostraram que os NEFs estão dispersos por toda a folha, concentrando -se preferencialmente no terço basal. Os nectários estão localizados em depressões epidérmicas e podem ser encontrados nas faces abaxial e adaxial da lâmina foliar. Macroscopicamente, os NEFs podem ser caracterizados como halos aclorofilados e microscopicamente, como estruturas com pedicelo curto, cabeça ovoide pluricelular, recobertos por uma fina camada cuticular e um polo secretor. Nos nectários extraflorais foram detectados açúcares redutores, polissacarídeos neutros, proteínas, amido e compostos fenólicos.

Desenvolvimento e produção da carobinha (Jacaranda decurrens Cham. subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença) cultivada sob dois arranjos de plantas, com ou sem cobertura de cama-de-frango no solo / Development and yield of carobinha (Jacaranda decurrens Cham. subsp. symmetrifoliolata Farias & Proença) cultivated under two plant arrangements, with or without chicken manure covering on the soil

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento e a produção da carobinha (Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata) cultivada ex situ sob dois arranjos de plantas, sem ou com cama-de-frango semidecomposta. O trabalho foi desenvolvido sob condições de campo, no Horto de Plantas Medicinais (HPM), da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD) em solo tipo Latossolo Vermelho distroférrico. Estudaram-se os arranjos em fileiras simples e duplas e o uso ou não de cama-de-frango de corte semidecomposta em cobertura, dispostos como fatorial 2 x 2, no delineamento experimental de blocos casualizados, com seis repetições. As maiores alturas máximas das plantas (61,3 cm planta-1) aos 555 dias após o transplante foram daquelas cultivadas sob fileira dupla com cama-de-frango. Os números médios de folhas e de ramificações por planta ao longo do ciclo foram de onze e duas, respectivamente. O diâmetro médio do caule de plantas cultivadas em fileiras simples foi de 8,3 mm, enquanto sob fileiras duplas, foi de 10,8 mm, ambos aos 552 dias de ciclo. As características avaliadas, na colheita, aos 555 dias após o transplante não foram influenciadas pela interação entre arranjos de plantas e o uso da cama-de-frango nem pelos fatores isoladamente. Dessa forma, concluiu-se que o cultivo em fileiras duplas foi favorável à produtividade da carobinha, por possibilitar maior produção por área.

The aim of this study was to evaluate the development and yield of "carobinha" (Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata) cultivated ex situ under two plant arrangements, with or without semi-decomposed chicken manure. This study was carried out under field conditions at the Medicinal Plant Garden (HPM), Federal University of Grande Dourados (UFGD), in Distroferric Red Latossol. Arrangements with simple and double rows and the use or not of semi-decomposed chicken manure as covering were studied as 2 x 2 factorial arrangement in a randomized block experimental design, with six replicates. The highest maximum heights (61.3 cm plant-1) at 555 days after transplant were obtained by plants cultivated under double rows with chicken manure. The mean numbers of leaves and branches per plant during the cycle were eleven and two, respectively. The mean stem diameter of plants that were cultivated in simple rows was 8.3 mm, while that of plants cultivated in double rows was 10.8 mm, both at 552 days of the cycle. The evaluated characteristics, in the harvest at 555 days after transplant, were not influenced by the interaction between plant arrangements and use of chicken manure or by factors in an isolated way. Thus, cultivation in double rows was favorable to "carobinha" yield for allowing the highest yield per area.

Estudo anatômico das espécies de cerrado Anemopaegma arvense (Vell.) Stellf. ex de Souza (catuaba), Zeyheria montana Mart. (bolsa-de-pastor) e Jacaranda decurrens Chamisso (caroba) - Bignoniaceae / Anatomical study of species from savanna-like formation, Anemopaegma arvense (Vell.) Stellf. ex de Souza (catuaba), Zeyheria montana Mart. (bolsa-de-pastor) and Jacaranda decurrens Chamisso (caroba) - Bignoniaceae

Foi realizado um estudo anatômico de três espécies medicinais da família Bignoniaceae, típicas de cerrado, em risco de extinção, a saber: Anemopaegma arvense, Jacaranda decurrens e Zeyheria montana, provenientes de Botucatu. Para isto, realizaram-se cortes transversais de caule, limbo e pecíolo e paradérmicos de limbo. Os cortes, corados diferencialmente com azul de alcian e fucsina básica, foram objeto de estudo e descrição anatômica. As três espécies mostram adaptações anatômicas a ambiente xerofítico, representadas por mesofilo foliar compactado, cutícula espessa (Anemopaegma e Jacaranda) e abundante aquisição de tricomas tectores (Zeyheria).

The anatomy of three medicinal species belonging to the Bignoniaceae family, from savanna-like formation and in risk of extinction, was studied. They were: Anemopaegma arvense, Jacaranda decurrens and Zeyheria montana, from Botucatu. Hand-made transversal sections of stem, foliar leaf and petiole and paradermal sections of foliar leaf, differentially stained with alcian blue and basic fuchsin, were studied and described anatomically. The three species show anatomical adaptations to xerophytic environment, expressed by compaction of foliar mesophyll, thickened cuticle (Anemopaegma and Jacaranda) and acquisition of abundant non-glandular trichomes (Zeyheria).