Ontogenia de los esporangios y esporogénesis del helecho Phymatosorus scolopendria (Polypodiaceae)

Introducción: Las investigaciones sobre ontogenia de los soros, esporangios, paráfisis receptaculares y esporogénesis de los helechos leptosporangiados son escasas en la literatura científica. Objectivos: Describiry analizar la ontogenia de los soros, esporangios, paráfisis receptaculares y esporogénesis de Phymatosorus scolopendria. Métodos: Entre marzo y mayo 2017 (época lluviosa del año) se recolectaron frondas fértiles de P. scolopendria en el campus de la Universidad de Antioquia, Medellín-Colombia.Las frondas fértiles, en diferentes etapas del desarrollo se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones de 0.5 µm obtenidas en resina se tiñeron con azul de Toluidina que tiñe diferencialmente paredes primarias y secundarias, resalta núcleos celulares, y esporopolenina y de manera secundaria tiñe polifenoles. Para descripciones detalladas, otros cortes se tiñeron con Safranina-azul de alciano que discrimina entre componentes de pared primaria, secundaria, núcleos, cutícula y polifenoles; Hematoxilina-azul de alciano para resaltar núcleos y paredes primarias y Fluoroglucinol ácido para detectar lignina. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico. Para la observación y descripción con microscopía electrónica de barrido (MEB), los soros se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: Los soros son exindusiados, superficiales, vascularizados y de desarrollo mixto, se encuentran asociados a paráfisis receptaculares multicelulares uniseriadas. Durante el desarrollo del soro primero se diferencian las células epidérmicas receptaculares que darán origen a los esporangios y posteriormente las células que originarán a las paráfisis receptaculares. El esporangio es de tipo leptosporangio de pedicelos largos de una o dos filas de células. Los anillos de los esporangios muestran paredes secundarias con engrosamientos en forma de "U" ricos en lignina. La meiosis es simultánea y las tétradas de esporas se disponen de forma decusada o tetragonal. El tapete celular es inicialmente uniestratificado pero por una división mitótica de tipo periclinal, se torna biestratificado. Las células del estrato interno del tapete pierden la integridad estructural dando origen a un tapete plasmodial que invade los esporocitos en meiosis, el estrato externo persiste hasta la etapa de esporas maduras. En las diferentes etapas de desarrollo del esporodermo, primero se forma el exosporio, compuesto por esporopolenina, seguida del endosporio, conformado por celulosa, pectina y polisacáridos carboxilados y finalmente el perisporio. Los polifenoles fueron detectados, principalmente, en las vacuolas de las células de los esporangios, paráfisis y células receptaculares. Para el momento de la liberación de las esporas, tanto la capa externa del tapete celular como el plasmodial han degenerado por completo. En la cavidad esporangial se aprecian orbículas adyacentes a las esporas. Conclusiones: la ontogenia de los esporangios y esporogénesis de P. scolopendria es similar al descrito previamente para helechos leptosporangiados. Adicionalmente, se indica que las paráfisis receptaculares presentes en los soros de P. scolopendria tienen la función de protección de los esporangios durante las primeras etapas del desarrollo.

Introduction: Research about the ontogeny of sori, sporangia, receptacular paraphyses and sporogenesis of leptosporangiate ferns are scarce in the scientific literature. Objectives: To describe and analyze the ontogeny of sori, sporangia, receptacular paraphyses and sporogenesis of Phymatosorus scolopendria. Methods: Fertile fronds of P. scolopendria were collected in the campus of the Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia, during the months March and May (annual rain season) of 2017. The fertile fronds of the samples at different developmental stages were fixed and processed according to the standard protocols for embedding and sectioning in paraffin and resin. Sections of 0.5 µm obtained in resin were stained with Toluidine blue, which differentially stains primary and secondary walls, highlights the cell nucleus and sporopolenin and secondarily stains polyphenols. For detailed descriptions, additional sections were processed with Safranin-Alcian blue, allowing the distinction of components of primary and secondary walls, nuclei, cuticle and polyphenols; Hematoxylin-Alcian blue to enhance nuclei and primary walls and Phloroglucinol-HCl for lignin. Observations and photographic records were done with a photonic microscope. For the observations and descriptions with scanning electron microscopy (SEM), the sori were dehydrated with 2,2-dimethoxypropane, critical point dried and coated with gold. Results: The sori are exindusiate, superficial, vascularized and have mixed development; they are associated with uniseriate and multicellular receptacle paraphyses. During the development of the sori, the epidermal cells of the receptacle that will form the sporangia are the first differentiated followed by those forming the receptacle paraphyses. The sporangium is leptosporangiate, with long stalks formed by one or two cell rows. The annulus of the sporangia displays secondary walls with U-shaped thickenings rich in lignin. The meiosis is simultaneous and the spore tetrads are arranged in a decussate or tetragonal shape. The cellular tapetum is initially unistratified but becomes bistratified after a periclinal division. The cells of the internal strata of the cellular tapetum loose structural integrity giving rise to a plasmodial tapetum that invades the meiotic sporocytes. During the sporoderm development, the sporopollenin-composed exospore is the first formed followed by the endospore, composed by cellulose, pectin and carboxylated polysaccharides; the process ends with the perispore. Polyphenols were mainly detected on vacuoles in cells of the sporangium, paraphysis and receptacle. When the time comes for the spore maturation, the remnants of cellular and the plasmodial tapeta have fully degenerated. Abundant orbicles are seen near the spores in the sporangial cavity. Conclusions: The ontogeny of the sporangia and sporogenesis of P. scolopendria are similar to the previously described for leptosporangiate ferns. Furthermore, in P. scolopendria, the receptacle paraphyses of the sori have a role protecting the sporangium during the early development stages.

Morfo-anatomía del ciclo de vida del helecho Pteridium aquilinum (Dennstaedtiaceae) en cultivo in vitro

Introducción: Pteridium aquilinum es un helecho heliófilo ampliamente distribuido en México. Es una especie pionera que usualmente se encuentra en hábitats alterados y tiene gran relevancia ecológica por sus propiedades alelopáticas, su resistencia al fuego y a condiciones de sequía. Objetivo: Realizar una descripción integral de la forma y ornamentación de las esporas de P. aquilinum, así como de la morfogénesis del gametofito, incluyendo el tipo de germinación y el desarrollo protálico (resaltando su morfología). Además, describir la anatomía del esporofito joven desarrollado en condiciones in vitro. Metodología: Se utilizó microscopía electrónica de barrido y técnica histológica de parafina para la descripción de las fases del gametofito y esporofito. Resultados: Las esporas son globulares y el trilete tiene ornamentación granulada, mientras que su germinación fue de tipo Vittaria y el desarrollo protálico correspondió al tipo Adiantum. Los anteridios se observaron 13 días después de la siembra, mientras que los arquegonios surgieron al día 17. La primera hoja del esporofito apareció entre los días 60 y 70. Al cuarto mes, la fase esporofítica desarrollada in vitro mostró la anatomía típica de la especie a esta edad, dado que no presentó vitrificación. El análisis histológico del rizoma, la base del peciolo, el raquis de primer orden y la lámina mostraron los sistemas de tres tejidos bien diferenciados. Las modificaciones anatómicas observadas in vitro, como una dictiostela monocíclica y sólo una banda de esclerénquima en el rizoma, podrían atribuirse a la edad de los individuos. Por otra parte, los estomas están presentes en la superficie adaxial de la lámina, que corresponde al tipo anomocítico. Aunque estos estomas se formaron en condiciones in vitro, es importante resaltar que son completamente funcionales. Conclusiones: Nuestro trabajo describe por primera vez la morfo-anatomía de las fases gametofítica y esporofítica del ciclo de vida de P. aquilinum en condiciones in vitro. Nuestros resultados posiblemente permitan la exploración con mayor profundidad de las propiedades biológicas, fisiológicas y ecológicas de la especie.

Introduction: Pteridium aquilinum is a heliophilous fern widely distributed in Mexico. It is a pioneer species usually found within disturbed habitats with high ecological relevance because of its allelopathic properties, its resistance to fire and drought conditions. Objective: Provide an integrative description regarding P. aquilinum spores shape and ornamentation, and also on gametophyte morphogenesis, including the type of germination and the prothallic development (highlighting its morphology). Furthermore, the anatomy of young sporophyte grown under in vitro conditions was described. Methods: We used scanning electron microscopy and histological paraffin technique to describe the gametophytic and sporophytic phases. Results: The evaluation of the spores showed the presence of globular morphology and triletes with granulated ornamentation; while their germination was Vittaria-type, the prothallic development corresponded to the Adiantum-type. The antheridia were observed 13 days following to the sowing, whereas archegonia arose at day 17. The first leaf of the sporophyte appeared between days 60 and 70. At fourth month, the in vitro grown sporophyte showed the typical anatomy of the individuals of the species at this age, since it did not exhibit vitrification. The histological analysis of rhizome, the petiole base, first order rachis and lamina showed the three tissue systems well differentiated. The anatomical modifications observed in vitro, such as a non-polycyclic dictyostele and just one band sclerenchyma in the rhizome, may be attributed to the individuals age. Moreover, the stomata are present on the adaxial surface of lamina, corresponding to the anomocytic type. Although these stomata were developed under in vitro conditions, it is important to highlight that they are completely functional. Conclusions: Our work describes for the first time the morpho-anatomy of both the gametophytic and the sporophytic phases in the life cycle of P. aquilinum under in vitro conditions. Our results indicate that this method will allow deeper exploration of biological, physiological and ecological properties of the species.

Diversidad y estructura de la comunidad de briófitos asociada con el helecho Asplenium auritum (Aspleniaceae) en un fragmento del bosque atlántico brasileño

Introducción: Los filtros ambientales locales ejercen influencia en la diversidad y en la estructura de las comunidades de briófitas, pero existen pocos estudios que analicen cómo las relaciones bióticas influyen en estas comunidades. Objetivo: Evaluar la influencia de la cobertura del helecho Asplenium auritum sobre los cambios en la riqueza de especies y la composición de las comunidades briófitos, en un bosque remanente semideciduo en Minas Gerais, Brasil. Métodos: Seleccionamos un transecto de 300 m en cada una de las seis áreas donde A. auritum estaba presente. En cada transecto, estimamos la cubierta vegetal en 39 parcelas de 10 × 10 cm distribuidas al azar. Comparamos la riqueza estimada de especies y la composición de briófitos entre los niveles de cobertura del helecho. Resultados: Encontramos 60 especies en 35 géneros y 23 familias. Las formas de vida más representativas fueron las de tipo trama y estera. Los diferentes niveles de cobertura del helecho no mostraron efecto significativosobre la riqueza de especies y la composición de las comunidades de briófitos. Conclusiones: La cobertura de briófitos parece favorecer el desarrollo del helecho, podría promover la coexistencia de varias especies de briófitos y podría predecir variaciones en la riqueza de especies e impulsar el ensamble de especies en esta comunidad.

Introduction: Local environmental filters have shown the influence on the bryophyte diversity and structure communities, but there are limited studies that analyze how biotic relationships filters influence these communities. Objective: To evaluate whether the influence of fern Asplenium auritum cover determine changes in species richness and composition of bryophyte communities, in a semideciduous remnant forest, Minas Gerais, Brazil. Methods: We selected one transect of 300 m in each of six areas where Asplenium auritum was present. In all transect we estimated plant cover in 39 10 × 10 cm plots randomly distributed. We compare the estimated species richness and composition of bryophyte between fern coverage levels. Results: We found 60 species in 35 genera and 23 families. Weft and mat were the most represented life-forms. Fern cover had no significant effect on bryophyte species richness and composition. Conclusions: Bryophyte cover appears to improve fern development and promote the coexistence of several bryophyte species. Bryophyte cover probably predicts variations in species richness and drives the species assemblage in this community.

Ontogenia e histoquímica de los esporangios y escamas receptaculares del helecho epífito Pleopeltis macrocarpa (Polypodiaceae)

Introducción: Las investigaciones sobre la ontogenia de los esporangios y más aún, de la estructura y función de las escamas receptaculares presentes en los soros de algunas especies de helechos, son escasos en la literatura científica. Objetivos: Describir y analizar la ontogenia de los esporangios y las escamas receptaculares de Pleopeltis macrocarpa. Metodología: Durante marzo y mayo de 2017 se recolectaron frondas fértiles de esta especie en los troncos de árboles en el vivero El Edén de las Flores en el municipio de Rionegro, Antioquia-Colombia. Las muestras se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones obtenidas en resina (0.5 µm) se tiñeron con azul de Toluidina. Para descripciones adicionales sobre la anatomía e histoquímica se aplicaron reactivos específicos para determinar paredes primarias, secundarias, núcleos, lignina, polifenoles, polisacáridos, sustancias pécticas y celulosa. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico y microscopía de epifluorescencia. Para observaciones con microscopía electrónica de barrido (MEB), los soros se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: Los soros son superficiales, vascularizados y de desarrollo mixto y están cubiertos por escamas receptaculares que se desprenden con la maduración de los esporangios. El esporangio de tipo leptosporangio tiene pedicelos largos de paredes primarias, anillos de los esporangios muestran paredes secundarias con engrosamientos en forma de "U" ricos en lignina. Las células epidérmicas de los receptáculos originan a los esporangios y las escamas receptaculares. Los eventos de división mitótica de estas dos estructuras son inicialmente similares, pero luego divergen para la diferenciación reproductiva y vegetativa de estos dos órganos. La meiosis es simultánea y las tétradas de esporas se disponen de forma decusada o tetragonal. El tapete celular es inicialmente uniestratificado pero por una división mitótica se torna biestratificado. Las células del estrato interno del tapete se rompen dando origen a un tapete plasmodial. En el desarrollo del esporodermo, primero se forma el exosporio, compuesto por esporopolenina, luego el endosporio compuesto de celulosa, pectina y polisacáridos carboxilados y finalmente el perisporio. Los resultados histoquímicos y de epifluorescencia indican que las paredes celulares tanto de los esporangios como las escamas receptaculares inmaduras son de naturaleza celulósica. Al madurar, estas estructuras, así como las células de la pared del esporangio mantienen esta composición. En tanto que las células epidérmicas de los escudos de las escamas receptaculares maduras se caracterizan por mostrar cutícula engrosada. Los polifenoles están presentes durante todas las etapas de desarrollo de los esporangios y escamas receptaculares. Los almidones son abundantes en etapas tempranas del desarrollo en las células del receptáculo y primordios de los esporangios. Conclusiones: La ontogenia de los esporangios de P. macrocarpa es similar al descrito para helechos leptosporangidos. Las escamas receptaculares son estructuras principalmente de protección, su morfología y composición de las paredes celulares evitan la desecación o perdida de humedad en los esporangios durante las etapas lábiles de su desarrollo. Estos resultados concuerdan con la función de protección atribuida a las escamas peltadas pluricelulares presentes en las estructuras vegetativas de algunas especies de helechos y angiospermas tolerantes a la sequía.

Introduction: The ontogeny of sporangia and furthermore the structure and function of the receptacle scales showed by the sori of some fern species are topics scarcely represented in the scientific literature. Objectives: To describe and analyze the ontogeny of sporangia and receptacle scales of Pleopeltis macrocarpa. Methods: During March and April of 2017, fertile fronds of P. macrocarpa were collected from tree stems located in the plant nursery "El Edén de las flores", municipality of Rionegro, Antioquia, Colombia. The samples were fixed and processed according to the standard protocols for embedding and sectioning in paraffin and resin. Sections obtained in resin (0.5 µm) were stained with Toluidine blue. The additional descriptions of the anatomy and histochemistry required specific reagents, applied for the determination of primary walls, secondary walls, nuclei, lignin, polyphenols, polysaccharides, pectic substances and cellulose. The observations and photographic records were performed by photonic and epifluorescence microscopy. For the scanning electron microscopy (SEM) technique, the sori were dehydrated with 2,2- Dimethoxypropane, dried to critical point and coated with gold. Results: The sori are superficial, vascularized and have mixed development, covered by receptacle scales that detach as the sporangia reaches maturity. The leptosporangiate type sporangium have long stalks of primary walls, the annulus of the sporangia shows secondary walls with "U" shaped thickenings rich in lignin. The epidermal cells of the receptacle originate the sporangia and receptacle scales. The mitotic division events of these two structures are initially similar, but then diverge for the reproductive and vegetative differentiation of these two organs. Meiosis is simultaneous and the spore tetrads are arranged in a decussate or tetragonal shape. The cellular tapetum is initially unstratified but becomes bistratified by mitotic division. The inner layer of the tapetum cells break originating a plasmodial tapetum. During the sporoderm development, the first structure formed is the exospore, composed of sporopolenin, followed by the endospore composed of cellulose, pectin and carboxilated polysaccharides, and finally the perispore. The histochemistry and epifluorescence results indicate that both the sporangia and immature receptacle scales have cell walls of cellulosic. These structures as well as those of the sporangium wall cells maintain its composition during maturation. Whereas, the epidermal wall cells of the shields from the mature receptacle scales are characterized by thickened cuticle. The polyphenols are present during all the development stages of the sporangia and receptacle scales. Starch is abundant in the early stages of development of the receptacle cells and sporangial primordia. Conclusions: The ontogeny of the sporangia of P. macrocarpa is similar to the described for leptosporangiate ferns. The receptacle scales are mainly protective structures, its morphology and cell wall composition prevent desiccation or humidity loss of the sporangia during the labile stages of development. These results agree with the protective function attributed to the peltated pluricellular scales present in the vegetative structures of drought tolerant species of ferns and angiosperms.

Detection of Ptaquilosides in different phenologic stages of Bracken fern (Pteridium aquilinum) and analysis of mik samples in farms with hematuria in Tolima, Colombia / Detección de ptaquilósido en diferentes estados fenológicos de "helecho macho" (Pteridium aquilinum) y análisis de muestras de leche en granjas con hematuria en Tolima, Colombia / Detecção da ptaquilosida em diferentes estágios fenológicos da samambaia (Pteridiumaquilinum) e análise de amostras de leite em fazendas com hematúria em Tolima, Colômbia

Bracken fern or "Helecho Macho" (Pteridium aquilinum) is one of the most common weeds in the meadows of the mountain ranges of Colombia. Consumption of this palatable plant by bovines causes a disease known as bovine enzootic hematuria and esophageal neoplasia. The toxic effect of the plant in bovines is caused by the ptaquiloside, main carcinogenic toxin of this plant. In this study, eight samples of Bracken fern in different phenologic stages and 16 milk samples collected in two towns of Tolima, Líbano and Murillo, were analized. In both cases, Highperformance liquid cromatography (HPLC) coupled with Mass Spectrometry (MS) was used. In all Bracken fern samples analized, detectable levels of ptaquilosides were observed, ranging from 23 to 1194 µg/g, with a 342 µg/g mean. No detectable levels of ptaquilosides were found in the milk samples. The results show a great variation in the content of ptaquilosides depending on the phenologic stage and collection site of the plant. It is posible that the reported instability of the ptaquiloside and the processing given to the milk samples could have caused the lack of detection of the compound in milk

El "helecho macho" (Pteridium aquilinum) es una de las malezas más comunes en praderas de la región de cordillera en Colombia. El consumo de esta planta palatable por parte de los bovinos causa una enfermedad conocida como hematuria enzoótica bovina y neoplasias de esófago. El efecto tóxico de la planta en los bovinos es causado por el ptaquilósido, principal toxina carcinogénica de esta planta. En el presente estudio se analizaron ocho muestras en diferentes estados fenológicos del helecho obtenidas en dos municipios del departamento del Tolima (Líbano y Murillo) y 16 muestras de leche de la misma zona. En ambos casos se utilizó como técnica analítica cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) acoplada a espectrometría de masas (MS). En todas las muestras analizadas se observaron niveles detectables de ptaquilósido, con un rango de 23 a 1.194 µg/g y un promedio de 342 µg/g. No se encontraron niveles detectables de ptaquilósido en ninguna de las muestras de leche. Los resultados del estudio muestran la gran variación en el contenido de ptaquilósido dependiendo del estado fenológico de la planta y del sitio de colecta. Es posible que la reportada inestabilidad del ptaquilósido y el tipo de procesamiento dado a las muestras de leche haya ocasionado la no detección del compuesto en las mismas.

A samambaia (Pteridium aquilinum) é uma das ervas daninhas mais comuns nas pastagens na região de cordilheira na Colômbia. O consumo desta planta palatável para os bovinos, causa uma doença conhecida como hematúria enzoótica bovina e neoplasias de esôfago. O efeito tóxico da planta nos bovinos é causado pelo ptaquilosídeo, principal toxina carcinogênica desta planta. No presente estudo foram analisadas oito amostras em diferentes estágios fenológicos da samambaia e 16 amostras de leite obtidas em dois municípios do departamento de Tolima (Líbano e Murillo). Em ambos os casos foi utilizada como técnica analítica a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada a espectrometria de massas (MS). Em todas as amostras analisadas foram observados níveis detectáveis de ptaquilosídeo, com um rango de 23 a 1.194 µg/g e uma média de 342 µg/g. Não foram encontrados níveis detectáveis de ptaquilosídeo em nenhuma das amostras de leite. Os resultados do estudo mostram a grande variação no conteúdo de ptaquilosídeo dependendo do estágio fenológico da planta e do local da coleta. É possível que a reportada instabilidade do ptaquilosídeo e o tipo de processamento dado às amostras de leite seja a causa da falta de detecção do composto nas amostras de leite analisadas.

Colonización y estructura de la comunidad de hongos micorrízicos arbusculares en Alsophila firma (Cyatheaceae) en bosque mesófilo de montaña en Veracruz, México / Colonization and structure of arbuscular mycorrhizal fungi community in Alsophila firma (Cyatheales: Cyatheaceae) from a tropical montane cloud forest in Veracruz, México

Alsophila firma is a tree fern that is distributed mainly in tropical montane cloud forest (TMCF) and is considered as a threatened species. Arbuscular mycorrrhizal fungi (AMF) have been proposed as an alternative in rescue programs of endangered species. However, our knowledge about diversity of AMF and mycorrhizal status of the species of TMCF is limited. In Mexico TMCF shows different degrees of conservation because of fragmentation and land use change. In this study, we evaluated the level of colonization, richness and abundances of spores of AMF in three fragments with different conservation status: conserved (100 years), secondary vegetation (17 years) and disturbed. For this, soil samples and roots were collected from five individuals of A. firma per site, with at least 100m away from each other; a total of 100cm of roots were analysed per site. Root samples showed AMF and occasionally dark septate fungi (DSF) colonizations. For the overall study, 19 species of AMF were recorded: Gigaspora (7), Acaulospora (4), Glomus (4), Funneliformis (2), Sclerocystis (1) and Scutellospora (1). The dominant species in the three sites were Funneliformis geosporum and Acaulospora scrobiculata. The highest diversity (H’) and evenness (J’) (p<0.05) were found in the conserved site (H’=1.7, J’=0.66), when compared to the secondary vegetation (H’=1.5, J’=0.61), and the disturbed site (H’=0.74, J’=0.41). Statistical analysis showed that the AMF degree of colonization was significantly higher (p<0.05) in the conserved site; although, the disturbed site showed low richness and abundances of AMF, the degree of root colonization did not differ statistically (p<0.05) with the secondary vegetation site. Chao2 (Richness estimation model) showed that the number of analysed samples were sufficient to represent the structure of the AMF communities with values >90%. The present study confirmed that A. firma is a mycorrhizal species that exhibits high levels of colonization even in disturbed sites. We suggest that F. geosporum and A. scrobiculata may have the potential to inoculate the gametophyte and young sporophyte of A. firma, to support restoration programs, because of their abundances and high tolerance to disturbed sites.

Alsophila firma es un helecho arborescente que crece principalmente en bosque mesófilo de montaña (BMM) y se encuentra en la categoría de riesgo. Los hongos mico- rrízicos arbusculares (HMA) se han propuesto como una alternativa para programas de recuperación de especies nativas en peligro. Sin embargo, sabemos poco sobre la diversidad de HMA y del estatus micorrízico de las espe- cies vegetales del BMM. En México el BMM presenta diferentes grados de conservación debido a la fragmentación y el cambio de uso de suelo. Se evaluó el grado de colonización, riqueza y abundancia de esporas de los HMA presentes en fragmentos de BMM con diferente historia de manejo: conservado (100 años), en recuperación (17 años) y alterado. Se estudiaron muestras de suelo y raíces toma- das de 5 individuos de A. firma por cada sitio, con al menos 100m de distancia entre individuos. Se analizaron en total 100cm de raíz por cada sitio. Las muestras de raíz presentaron colonización principalmente de HMA y ocasionalmente por hongos septados oscuros (HSO). Se encontraron 19 especies: Gigaspora (7), Acaulospora (4), Glomus (4), Funneliformis (2), Sclerocystis (1) y Scutellospora (1). Las especies dominantes en los tres sitios fueron Funneliformis geosporum y Acaulospora scrobiculata. La mayor diversidad (H’) y equitatividad (J’) (p<0.05) se presentaron en el sitio conservado (H’=1.7; J’ 0.66) con respecto al sitio en recuperación (H’=1.5, J’ 0.61) y alterado (H’=0.74, J’=0.41). Los niveles de colonización micorrízica total de raíz fueron estadísticamente mayores (p<0.05) en el sitio conservado. Aunque el sitio alterado presenta una baja riqueza y abundancia de HMA la colonización micorrízica total de raíz no fue estadísticamente diferente (p<0.05) respecto al sitio en recuperación. El estimador Chao2 indica que las muestras analizadas reflejan la estructura general de la comunidad de HMA con valores superiores al 93%. El presente estudio confirma que A. firma es una especie micorrízica con altos niveles de colonización incluso en sitios alterados. Se sugiere que las especies F. geosporum y A. scrobiculata por su alta tolerancia a sitios alterados pueden tener potencial para inocular gametofitos y esporofitos de A. firma para incrementar la supervivencia en programas de restauración.

In vitro propagation of Cyathea atrovirens (Cyatheaceae): spore storage and sterilization conditions / Propagación in vitro de Cyathea atrovirens (Cyatheaceae): almacenamiento de esporas y condiciones de esterilización

Cyathea atrovirens occurs in a wide range of habitats in Brazil, Paraguay, Uruguay and Argentina. In the Brazilian State of Rio Grande do Sul, this commonly found species is a target of intense exploitation, because of its ornamental characteristics. The in vitro cultura is an important tool for propagation which may contribute toward the reduction of extractivism. However, exogenous contamination of spores is an obstacle for the success of aseptic long-term cultures. This study evaluated the influence of different sterilization methods combined with storage conditions on the contamination of the in vitro cultures and the gametophytic development of C. atrovirens, in order to establish an efficient propagation protocol. Spores were obtained from plants collected in Novo Hamburgo, State of Rio Grande do Sul, Brazil. In the first experiment, spores stored at 7oC were surface sterilized with 0.5, 0.8 and 2% of sodium hypochlorite (NaClO) for 15 minutes and sown in Meyer’s culture medium. The cultures were maintained in a growth room at 26±1ºC for a 12-h photoperiod and photon flux density of 100μmol/m²/s provided by cool white fluorescent light. Contamination was assessed at 60 days, and gametophytic development was scored at 30, 60, 120 and 130 days of in vitro culture, analyzing 300 individuals for each treatment. There was no significant difference in culture contamination among the different sodium hypochlorite concentrations tested, and all treatments allowed for the development of cordiform gametophytes at 130 days of culture. In the second experiment, spores stored at 7 and -20°C were divided into two groups. Half of the spores were surface sterilized with 2% of NaClO for 15 minutes and the other half was not sterilized. All spores were sown in Meyer’s medium supplemented with one of the following antibiotics: nystatin, Micostatin® and actidione. The culture conditions and the procedures used for evaluating contamination and gametophytic development were the same described for the first experiment. No contamination was observed in spores stored at -20°C and treated with NaClO and actidione. In all treatments, cordiform gametophytes presenting antheridia were observed at 120 days. The percentages of these gametophytes increased from 120 to 130 days and no significant differences were observed among treatments. Archegonia were observed on cordiform gametophytes at 130 days. The findings provide data relevant to in vitro propagation procedures of this species, which may increase the availability of plants for ornamental purposes, therefore contributing to the reduction of the exploitation of endangered tree ferns species. Rev. Biol. Trop. 62 (1): 299-308. Epub 2014 March 01.

Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin (Cyatheaceae) se presenta en una amplia gama de hábitats en Brasil, Paraguay, Uruguay y Argentina. Debido a sus características ornamentales, la especie es objeto de intensa explotación. El cultivo in vitro es una herramienta importante para la propagación lo que puede contribuir a la reducción del impacto de las actividades extractivas. Sin embargo, la contaminación exógena de esporas es un obstáculo para el éxito de cultivos asépticos a largo plazo. Este estudio evaluó la influencia de diferentes métodos de esterilización en combinación con las condiciones de almacenamiento sobre la contaminación de los cultivos in vitro y el desarrollo gametofítico de C. atrovirens. En el primer experimento, las esporas almacenadas a 7°C se esterilizaron superficialmente con 0.5, 0.8 y 2% de hipoclorito de sodio (NaClO) durante 15 minutos y se sembraron en medio de cultivo de Meyer. Aunque no hubo diferencia en la contaminación de lós cultivos entre las concentraciones de hipoclorito de sodio de las diferentes pruebas, en el tratamiento con 2% NaClO se observó un mayor porcentaje de gametofitos cordiformes a los 130 días. En el segundo experimento, las esporas almacenadas a 7 y -20°C fueron divididas en dos grupos. La mitad de las esporas se esterilizaron con 2% de NaClO durante 15 minutos y la otra mitad no fue esterilizada. Todas las esporas se sembraron en medio de Meyer suplementado con uno de los siguientes antibióticos: nistatina, Micostatin® o actidiona. No se observó contaminación de las esporas almacenadas a -20°C y tratadas con NaClO y actidiona. En todos los tratamientos, se observaron gametofitos cordiformes con anteridios y arquegonios. Los resultados proporcionan datos relevantes para la propagación in vitro de C. atrovirens, que pueden aumentar la disponibilidad de las plantas para fines ornamentales, contribuyendo así a la reducción de la exploración de las especies de helechos arborescentes en peligro de extinción.

Leaf dimorphism of Microgramma squamulosa (Polypodiaceae): a qualitative and quantitative analysis focusing on adaptations to epiphytism

The epiphytic fern Microgramma squamulosa occurs in the Neotropics and shows dimorphic sterile and fertile leaves. The present study aimed to describe and compare qualitatively and quantitatively macroscopic and microscopic structural characteristics of the dimorphic leaves of M. squamulosa, to point more precisely those characteristics which may contribute to epiphytic adaptations. In June 2009, six isolated host trees covered by M. squamulosa were selected close to the edge of a semi-deciduous seasonal forest fragment in the municipality of Novo Hamburgo, State of Rio Grande do Sul, Brazil. Macroscopic and microscopic analyzes were performed from 192 samples for each leaf type, and permanent and semi-permanent slides were prepared. Sections were observed under light microscopy using image capture software to produce illustrations and scales, as well as to perform quantitative analyses. Fertile and sterile leaves had no qualitative structural differences, being hypostomatous and presenting uniseriate epidermis, homogeneous chlorenchyma, amphicribal vascular bundle, and hypodermis. The presence of hypodermal tissue and the occurrence of stomata at the abaxial face are typical characteristics of xeromorphic leaves. Sterile leaves showed significantly larger areas (14.80cm²), higher sclerophylly index (0.13g/cm²) and higher stomatal density (27.75stomata/mm²) than fertile leaves. The higher sclerophylly index and the higher stomatal density observed in sterile leaves are features that make these leaves more xeromorphic, enhancing their efficiency to deal with limited water availability in the epiphytic environment, compared to fertile leaves.

El helecho epífito Microgramma squamulosa se encuentra en el Neotrópico y tiene hojas estériles y fértiles dimorfas. El objetivo de este estudio fue describir y comparar cuantitativa y cualitativamente la organización estructural de las hojas de la M. squamulosa, investigando las características morfológicas y anatómicas, y señalando los factores que contribuyen a la adaptación al ambiente epífito. Los análisis macroscópicos y microscópicos se realizaron a partir de 192 muestras de hojas de cada tipo. Láminas permanentes y semi-permanentes fueron preparadas y las secciones fueron observadas en el microscopio de luz. Hojas fértiles y estériles no mostraron diferencias estructurales cualitativas, son hipostomáticas, presentan epidermis uniseriada, haz vascular anficrival e hipodermis. La presencia de hipodermis y aparatos estomáticos en la nsuperficie abaxial de la epidermis son típicas de hojas xeromórficas. Hojas estériles presentaran áreas significativamente mayores, tasa más alta de esclerofilia y mayor densidad de estomas que hojas fértiles. La mayor tasa de esclerofilia y mayor densidad de estomas son características que hacen las hojas estériles más xeromórficas, aumentando su eficiencia para hacer frente a la disponibilidad de agua limitada en el ambiente epífito, en comparación con las hojas fértiles.

La cola de caballo (Equisetum, Equisetaceae) comercializada y exportada del Perú

Varios productos derivados de plantas se exportan del Perú como suplementos nutricionales, condimentos y otros usos, entre estos últimos tipos se encuentra el helecho “cola de caballo”. Tres nombres se emplean en el comercio: Equisetum arvense, E. bogotense y “E. hiemale”, los cuales no corresponden a las plantas exportadas, las que en cambio son E. giganteum, una especie reconocible por detalles morfológicos en sus ejes, ornamentación y distribución de sus estomas.

Several plant products are exported from Peru as food supplements (nutraceuticals), condiments and other uses for human consumption, among them the horsetail fern. Three names are used in commerce: Equisetum arvense, E. bogotense and “E. hiemale”; none of which represent the species being exported; instead the species in commerce is E. giganteum, easily recognizable by morphological details of their axes, ornamentation and stomata distribution.

Diferencias en la variación del helecho lagrimal con el uso de lentes de contacto de hidrogel y de hidrogel de silicona / Differences in the patterns of crystallization of tears(ferning test) with the use of hydrogel and silicone

Objetivo: el propósito de esta investigación fue determinarla variación de los patrones del helecho lagrimal en usuarios de lentes blandos de hidrogel y de hidrogel de silicona. Metodología: se adaptaron lentes de contacto de hidrogel (Alphafilcon A) en un ojo, y de hidrogel de silicona Balafilcon A) en el otro ojo, a ocho pacientes no usuarios de lentes anteriormente.Se realizó prueba de cristalización lagrimal antes de la adaptación y a las dos semanas de uso de los lentes, y se clasificaron los patrones del helecholagrimal según la escala de Rolando. Resultados: se encontró un aumento en el grado del patrón del helecholagrimal en el 50% de los usuarios de lentes de hidrogel y en el 50% de los de hidrogel de silicona. Conclusiones: el uso de lentes de contacto blandosde hidrogel y de hidrogel de silicona ocasiona alteraciones en el patrón del helecho lagrimal y no hay diferencia entre los dos tipos de lentes.

Objective: The purpose of this investigation was to determine the variation of tears ferning patterns insoft contact lens wearers of hydrogel and silicone hydrogel. Methods: 8 patients that never have worncontact lenses were fitting with hydrogel contact lenses(Alphafilcon A) in one eye, and silicone hydrogel balafilcon A) in the other eye. Crystallization test was performed before the contact lens fitting andwithin two weeks of lens wear and the patterns were classified according to the scale tear ferning test of Roland. Results: There was an increase in the degree tear fern pattern in 50% of the hydrogel lens wearers and 50% of silicone hydrogel. Conclusions: The useof soft contact lens hydrogel and silicone hydrogel causes changes in the pattern of tear ferns and there are not differences between the two types of lenses.

Mycorrhizal-like interaction between gametophytes and young sporophytes of the fern Dryopteris muenchii (Filicales) and its fungal endophyte

The morphology of a Glomus-like fungus-host interaction in chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of Dryopteris muenchii A.R. Sm. was studied from ferns cultivated in laboratory, using soil as substrate. An aseptate fungus colonized the gametophytes’ tissue through the rhizoids, developing vesicles. The fungus penetrated the young sporophytes primary roots by developing appressoria. It spread forming inter- and intra-cellular hyphae through the epidermis and the outermost cortical cell layers, where it formed vesicles, hyphal coils-like and arbuscules. The fungus hyphae never colonized the gametophyte-sporophyte cellular junction. The fungal structures observed on D. muenchii during this study, are rather similar to those reported for the plant host-arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) interaction, where the AMF described belonged to Phylum Glomeromycota. Therefore, this study is a contribution to the scarce knowledgement of the association between AMF and chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of ferns. Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1101-1107. Epub 2008 September 30.

Se describe la morfología de un hongo endófito afín al género Glomus, como colonizador de gametofitos clorofílicos y de esporofitos apogámicos jóvenes del helecho Dryopteris muenchii A.R. Sm.; el estudio se llevó a cabo con helechos cultivados en el laboratorio y utilizando tierra como substrato. El tejido del gametofito fue colonizado, a través de los rizoides, por un hongo miceliar aseptado, el cual formó vesículas. El hongo logró penetrar las raíces primarias de los esporofitos jóvenes desarrollando apresorios. El hongo se dispersó formando hifas inter- e intra-celulares a través de la epidermis y de la capa de células corticales más externas, donde produjo vesículas, estructuras similares a ovillos y arbúsculos. Las hifas del hongo nunca colonizaron las células de la unión entre el gametofito y el esporofito. Las estructuras observadas durante este estudio en D. muenchii, son muy similares a las de la interacción planta hospedera-hongo micorrícico arbuscular (HMA), en donde el HMA descrito corresponde al Phylum Glomeromycota. Por lo anterior, este estudio es una contribución al escaso conocimiento que se tiene sobre la asociación entre los HMA y gametofitos clorofílicos y esporofitos apogámicos de helechos jóvenes.

Etnobotánica de los Helechos de Honduras / Ethnobotany of the Ferns of Honduras

El estudio se realizó en el sendero La Esperanza del parque nacional La Tigra, de septiembre a diciembre de 2002 y de febrero a marzo de 2003. El sendero La Esperanza tiene una longitud de 2.5 km; está ubicado entre 1,940 y 2,120 msnm y se caracteriza por tener una vegetación latifoliada muy diversa. El objetivo principal del estudio fue conocer la diversidad de helechos presentes en el sendero, lo mismo que la etnobotánica de los helechos en Honduras. Se encontró una alta diversidad de helechos (54 especies) dentro de los cuales sobresale Elaphoglossum latifolium, Phlebodium pseudoaureum (helechos epífitos), Alsophila salvinii, Cyathea divergens var. tuerckheimii, Cyathea valdecrenata, Dicksonia gigantea y Lophosoria quadripinnata var. quadripinnata (helechos arborescentes) que son las especies que son comúnmente utilizadas en Honduras. P. pseudoaureum es una de las especies más ampliamente utilizada en Centro y Suramérica. Los helechos arborescentes citados anteriormente son objeto de comercio ilegal en Honduras, Centro América y Sur América, por lo que se encuentran en el Apéndice II de CITES.