Micropropagation and in vitroconservation of Alcantarea nahoumii (Bromeliaceae), an endemic and endangered species of the Brazilian Atlantic Forest

Alcantarea nahoumii(Leme) J. R. Grant is a species native to theAtlantic Forest that stands out for ornamental purposes. The objective of this work was to evaluate the in vitrogerminationof A. nahoumiiseeds and establish a micropropagation protocol for production of seedlings so as to minimize the effects of predatory extractivism and develop an in vitroconservation system. Mature seeds were disinfested, established in three culture media (MS, MS½ and MS⅓) and incubated at four temperatures (20, 25, 30 and 35ºC)in a germination chamber. In the micropropagation experiment, stem segments were introduced in MS medium supplemented with 0.5 μM of 1-naphthaleneacetic acid (NAA) and 0.0, 2.2, 4.4 and 6.6 μM of 6-benzylaminopurine (BAP). For the in vitroconservation, plantlets were established in MS or MS½ medium supplemented with 15 g L-1or 30 g L-1of sucrose. The plants were acclimated with commercial substrate. The highest seed germination percentages were promoted by temperature conditions of 20 and 25ºC, with MS culture medium. The highest multiplication rate of shoots was obtained from the treatment without addition of the growth regulator or when combined with 2.2 μM of BAP + 0.5 μM of NAA. The acclimation of the plants occurred with high survival rate. The species can be conserved in vitrounder slow growth condition for 24 months when incubated in MS medium supplemented with 30 g L-1of sucrose.

Proline levels, oxidative metabolism and photosynthetic pigments during in vitro growth and acclimatization of Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) / Niveis de prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos durante o crescimento in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae)

Abstract This study aimed to evaluate the variation in the levels of proline, oxidative metabolism and photosynthetic pigments in plants of Pitcairnia encholirioides grown in vitro under different conditions and after acclimatization. The analyses were performed after 150 days of in vitro cultivation in MS media supplemented with 10 µM GA3 or 0.2 µM NAA, sucrose at 15 or 30 g L–1, in test tubes which allowed gas exchange or in a hermetically sealed system, and 180 days after acclimatization. The in vitro maintenance in hermetically sealed flasks, with GA3 and 15 g L–1 sucrose had adverse metabolic effects, which was demonstrated by the lower proline and photosynthetic pigments accumulation and by the increase in antioxidant enzymes activities. After acclimatization, differences for proline and photosynthetic pigments were no longer found and the enzymatic activities ranged unevenly. The results suggest that the in vitro cultivation in media with 0.2 µM NAA and 30 g L–1 sucrose, in test tubes capped with closures which allowed gas exchange, is more suitable for micropropagation of P. encholirioides, providing a prolonged maintenance of in vitro cultures and plantlets with superior quality for ex vitro development.

Resumo Este trabalho objetivou avaliar a contribuição da prolina, do metabolismo oxidativo e dos pigmentos fotossintéticos na propagação in vitro e aclimatização de Pitcairnia encholirioides, uma bromélia criticamente ameaçada de extinção. As análises foram realizadas após 150 dias de cultivo in vitro em meio MS suplementado com 10 µM de GA3 ou 0,2 µM de ANA, 15 ou 30 g L–1 de sacarose, em tubos de ensaio que permitiam trocas gasosas ou em sistema hermeticamente vedado, e também 180 dias após aclimatização. A manutenção in vitro em frascos hermeticamente fechados, com GA3 e 15 g L–1 de sacarose apresentou efeito metabólico adverso, demonstrado pelo menor acúmulo de prolina e pigmentos fotossintéticos e também pelo aumento das atividades de enzimas antioxidantes. Após aclimatização, as diferenças para prolina e pigmentos fotossintéticos não foram mais encontradas e as atividades enzimáticas variaram de maneira desuniforme. Os resultados sugerem que o cultivo in vitro em meio com 0,2 µM de ANA e 30 g L–1 de sacarose, em tubos fechados com tampas que permitem trocas gasosas, é mais adequado para a micropropagação de P. encholirioides, proporcionando uma manutenção prolongada das culturas in vitro e plântulas com qualidade superior para o desenvolvimento ex vitro.

In vitro growth of the bromeliad Alcantarea imperialis (Carrière) Harms with different concentrations of nitrogen / Crescimento in vitro da bromélia Alcantarea imperialis (Carrière) Harms com diferentes concentrações de nitrogênio

In various ecosystems, many plants have been reduced in number or even eliminated from natural habitats, including the endangered ornamental bromeliad Alcantarea imperialis (Carrière) Harms. The in vitro culture is a tool that has been used for conservation of endangered species and widely used for the production of ornamental plants. This study aimed at investigating the influence of different nitrogen concentrations on the growth of plantlets of the bromeliad A. imperialis grown in vitro. Seedlings of A. imperialis were cultured on Murashige and Skoog medium, supplemented with different concentrations of nitrogen (0.00, 3.75, 7.50, 15.00, 30.00, 60.00, 90.00, 120.00, and 175.00 mM) at 30 mmol m- 2 s-1, at 12 hour photoperiod and 26±2°C for six months. The results showed that plants grown with 15.00 and 60.00 mM N showed the best growth.

Em vários ecossistemas, o número de plantas está se reduzindo ou até mesmo erradicadas de seus hábitats naturais, e uma dessas espécies que está em perigo é a bromélia ornamental Alcantarea imperialis (Carrière) Harms. O cultivo in vitro é uma ferramenta que tem sido utilizada na conservação de espécies em extinção e tem sido amplamente utilizado para a produção de plantas ornamentais. Este trabalho teve como objetivo investigar a influência de diferentes concentrações de nitrogênio sobre o crescimento da bromélia A. imperialis cultivadas in vitro. Plântulas de A. imperialis foram cultivadas em meio de Murashige e Skoog, suplementado com diferentes concentrações de nitrogênio (0,00; 3,75; 7,50; 15,00; 30,00; 60,00; 90,00; 120,00 e 175,00 mM) em 30 mmol m-2 s-1, em 12h fotoperíodo, a 26±2°C durante seis meses. Os resultados mostraram que as plantas crescidas com 15,00 e 60,00 mM de N proporcionam o melhor crescimento.

Foraging behaviour of the Scale-throated Hermit Phaethornis eurynome Lesson, 1832 (Aves, Trochilidae) in Vriesea incurvata Gaudich (Bromeliaceae) / Comportamento alimentar de Phaethornis eurynome Lesson, 1832 (Aves, Trochilidae) em Vriesea incurvata Gaudich (Bromeliaceae)

In this study we tested for density-dependent relationships between visitation rates of the Scale-throated Hermit (Phaethornis eurynome) and the plant density and flower number of the bromeliad Vriesea incurvata, by comparing plots with varying densities of this bromeliad. Eight 100 m2 plots were established at least 200 m from each other; four plots contained 10-15 individuals of V. incurvata each, whereas the other four contained 4-5 individuals each. The visitors, number of visits, behaviour (nectar thief or potential pollinator) and the height of foraging were recorded during focal observations on the plants. The number of visits of P. eurynome varied according to the local density of V. incurvata, showing that the heterogeneous distribution of this bromeliad species may promote adjustments in the pollinator populations, through resource variation at a local scale.

Neste estudo foram testadas as relações entre taxas de visitação de Phaethornis eurynome e a densidade e o número de flores de Vriesea incurvata, comparando-se parcelas com diferentes densidades desta bromélia. Oito parcelas de 100 m2 foram estabelecidas a pelo menos 200 m uma da outra; quatro parcelas continham de 10 a 15 indivíduos de V. incurvata cada, enquanto as outras quatro continham de 4 a 5 indivíduos cada. Os visitantes, o número de visitas, o comportamento (pilhador ou potencial polinizador) e altura de forrageamento foram registrados em observações focais das plantas. O número de visitas por P. eurynome variou conforme a densidade de V. incurvata na área, demonstrando que a distribuição heterogênea desta bromélia pode promover ajustes populacionais por parte dos polinizadores, através da variação da oferta de recursos em uma escala local.

Bromeliaceae Juss. do Pico Piraí, município de Guaratuba (Paraná, Brasil) / Bromeliaceae from Pico Piraí, Guaratuba Municipality (Paraná, Brazil)

Apresentam-se resultados de levantamento florístico das espécies de Bromeliaceae Juss. no Pico Piraí,Complexo do Araraquara (Guaratuba, Paraná). Verificou-se a ocorrência de 26 espécies pertencentes a nove gêneros e três subfamílias. Bromelioideae englobou a maior diversidade de gêneros e Tillandsioidea e registrou-se a maior diversidade de espécies, sendo 12 delas incluídas no gênero Vriesea (46%). As seguintes espécies foram registradas pela primeira vez no município de Guaratuba: Nidularium procerum Lindm., Tillandsia stricta Sol. ex Ker Gawl., Vriesea alto da serra e L. B. Sm., Vriesea erythrodactylon(E. Morren) E. Morren ex Mez, Vriesea flava and. Costa, H. Luther & Wand.,Vriesea friburgensisMez, Vriesea hoehneana L. B. Sm., Vriesea inflata (Wawra) Wawra e Wittrockia superba Lindm.. Dyckia leptostachya Baker foi registrada pela primeira vez na zona litorânea paranaense e após 40 anos do último registro de coleta da espécie no Estado. São apresentadas informações sobre fenologia, distribuição geográfica e grau de vulnerabilidade para cada espécie identificada.

The results of a Bromeliaceae Juss. floristic survey in the Piraí Mountain, Araraquara complex(Guaratuba Municipality, Paraná State) are presented. Twenty six species included in nine genera and three subfamilies were registered. Bromelioideae presented the highest genera diversity andTillandsioideae showed the highest species diversity, including twelve species belonging to the genusVriesea (46%). It was the first register of Nidularium procerum Lindm., Tillandsia stricta Sol. ex Ker Gawl., Vriesea altodaserrae L. B. Sm., Vriesea erythrodactylon (E. Morren) E. Morren ex Mez, Vriesea flava And. Costa, H. Luther & Wand., Vriesea friburgensis Mez, Vriesea hoehneana L. B. Sm., Vrieseainflata (Wawra) Wawra e Wittrockia superba Lindm. at the Guaratuba Municipality. Dyckia leptostachya Baker was collected for the first time at the coastal zone of Paraná State, being this record done after 40 years since its last register in the State. For each species, information on phenology, geographic distribution and vulnerability level are included.

Bromeliaceae da Ilha Grande, RJ: revisão da lista de espécies / Bromeliaceae of Ilha Grande: species checklist review

A Ilha Grande, localizada no sul do Estado do Rio de Janeiro, vem se destacando como importante área para fins conservacionistas, especialmente por ser um fragmento representativo de Floresta Atlântica e por apresentar um elevado número de estudos sobre a flora e a fauna local. Este estudo visa analisar o atual status do conhecimento sobre a família Bromeliaceae nesta localidade e analisar o incremento da lista de espécies desta família ao longo do tempo de estudo e do esforço amostral. Foram registradas 58 espécies de Bromeliaceae para a Ilha Grande, das quais 47 foram amostradas apenas com a metodologia empregada neste estudo e constituem registros novos para a Ilha Grande.

Ilha Grande, located at the Southern coast of Rio de Janeiro State, is constantly punctuated as an important area for conservational purposes, specially because it is a representative fragment of Atlantic forest and presents a high number of studies about the local fauna and flora. The aim of this study is to analyze the current knowledge of Bromeliaceae family at this island, and understand how the increase of the family's species list occurred through out the amount of time and sampling effort of this study. A total of 58 species of Bromeliaceae were listed for Ilha Grande, and 47 of them were sampled using only the methodology adopted at this study and, therefore, constitute new records for Ilha Grande.

Influência da temperatura e da umidade relativa do ar e determinação do estado trófico em Tillandsia stricta Lindl: (Bromeliaceae), ocorrente no Parque Estadual da Ilha Anchieta, Ubatuba-SP / Influence of temperature and relative humidity of air and the determination of the trophic state in Tillandsia stricta Lindl: (Bromeliaceae) in State park of Anchieta Island / La influencia de la temperatura y de la humedad relativa del aire y la determinación del estado trófico en Tillandsia stricta Lindl: (Bromeliaceae) en el parque estatal de Isla Anchieta

A Bromeliaceae Tillandsia stricta é uma epífita vascular caracterizada como espécie atmosférica, devido à sua capacidade de absorver os nutrientes que necessita diretamente do ar, pelas folhas. Essa bromélia encontra-se distribuída em abundância ao longo de alguns forófitos encontrados no Parque Estadual da Ilha Anchieta em Ubatuba (SP) sendo rara em outros. Neste trabalho procurou-se determinar a existência de possíveis diferenças quanto à temperatura e umidade relativa do ar em três locais (Praia do Presídio, Trilha do Saco Grande e Praia das Palmas), onde essa espécie apresenta distribuição irregular. Além disso, avaliou-se o estado trófico, através da análise de macro e micronutrientes presentes nas folhas. Foram encontradas diferenças significativas de umidade relativa do ar que é maior na Praia do Presídio e Saco Grande e menor na Praia das Palmas. Quanto aos nutrientes, na Praia do Presídio, T. stricta apresentou maiores concentrações de ferro quando comparadas aos outros dois locais. As diferenças nesses fatores abióticos podem explicar a maior concentração de indivíduos de T. stricta existente na Praia do Presídio.

Bromeliaceae Tillandsia stricta is a vascular epiphyte characterized as an atmospheric species due to its capacity of absorbing the nutrients it needs directly from the air through its leaves. This bromeliad is distributed in abundance along some phorophytes found in the State Park of Anchieta Island in Ubatuba (SP), being rare in others. In this work we tried to establish the existence of possible differences regarding temperature and relative humidity of air in three places (Praia do Presídio, Trilha do Saco Grande e Praia das Palmas), where this species presents irregular distribution. Besides, the trophic state was evaluated through the analysis of macro and micronutrients present in the leaves. We found significant differences of relative humidity of air that are greater in Praia do Presídio and Saco Grande and lesser in Praia das Palmas. As for the nutrients, in Praia do Presídio T. stricta presented higher concentrations of iron when compared to the other two places. The differences in these abiotic factors may explain the highest concentration of T. stricta individuals in Praia do Presídio.

La Bromeliaceae Tillandsia stricta es un epifito vascular caracterizado como una especie atmosférica debido a su capacidad de absorber los nutrientes que necesita directamente del aire de promedio sus hojas. Esta bromelia se distribuí en abundancia a lo largo de algúnos forofitos encontrados en el Parque Estatal de Isla Anchieta en Ubatuba (SP), siendo rara en otros. Con este trabajo, tratamos de establecer laexistencia de diferencias posibles en cuanto a la temperaturas y la humedad relativa del aire en tres sitios (Praia del Presídio, Trilha do Saco Grande y Praia das Palmas), donde esta especie presenta distribución irregular. Además, el estado trófico fue evaluado por el análisis de macro y de micronutrientes en las hojas. Encontramos diferencias significativas de humedad relativa del aire que son mayores en Praia del Presídio y Saco Grande y menores en Praia das Palmas. En cuanto a los nutrientes, en Praia del Presídio T. stricta presentó concentraciones más altas de hierro en comparación con los dos otros sitios. Las diferencias en estos factores abióticos pueden explicar la concentración más alta de individuos T. stricta en Praia del Presídio.

Reproductive biology of Hechtia schottii, a dioecious Bromeliaceae, in Mexico

Hechtia schottii is a terrestrial, rosetofilous, dioecious, polycarpic succulent herb, that grows mainly in shrubby associations, and less frequently, in secondary low caducifolious forests, both on calcareous soils or limestone outcrops in Yucatan and Campeche States, Mexico. We studied phenology, floral and pollination biology, and breeding system at Calcehtok, Yucatan, during two flowering seasons. Plants bloom mainly during the dry season (November-April) and disperse seeds during the rainy season (May-October). Both floral morphs have diurnal anthesis; pollen is removed ca. 1 h after anthesis starts and both floral morphs are visited by several insect species, especially bees, but results suggest that the introduced honey bee, Apis mellifera, is the pollinator. Controlled crossings show that the species is functionally dioecious and requires to be serviced by pollinators based on fruit setting only in unassisted cross pollination crosses.

Hechtia schottii es una hierba terrestre, suculenta, rosetófila, dioica y policárpica, que crece en asociaciones arbustivas y selva baja caducifolia secundaria, ambos en suelos calcáreos o limosos. Estudiamos la fenología, la biología floral, reproductiva y de la polinización en una población en Calcehtok, Yucatán, México, durante dos estaciones de floración. Las plantas florecen principalmente en la época de secas (noviembre-abril) y la dispersión de semillas es durante la estación de lluvias (mayo-octubre). Ambas formas (morphs) florales tienen antesis diurna; el polen es removido ca. 1 h después del comienzo de la antesis y ambas formas florales son visitadas por varias especies de insectos, especialmente abejas, pero los resultados sugieren que la abeja introducida, Apis mellifera, es el polinizador. Cruces controlados muestran que la especie es funcionalmente dioica y que requiere de un polinizador, ya que solo produce frutos por polinización no asistida entre formas.