RESUMO Agapanthus (Agapanthaceae) possui 10 espécies descritas. No entanto a maioria dos taxonomistas difere relativamente a este número, devido à grande plasticidade fenotípica das espécies. A citogenética tem sido uma ferramenta importante para auxiliar a identificação de taxa de plantas, e até o momento, todas as espécies de Agapanthus L'Héritier estudadas citologicamente, apresentaram 2n = 30. Embora as espécies possuam grandes cromossomos, o grupo é cariologicamente pouco explorado. Este trabalho teve como objetivo aumentar o conhecimento citogenético de Agapanthus africanus (L.) Hoffmanns pela utilização de técnicas de bandeamento cromossômico com DAPI / CMA3 e Hibridização in situ Fluorescente (FISH). Além disso, a citometria de fluxo foi utilizada para a determinação do conteúdo de DNA e do percentual de bases nitrogenadas AT e GC. As plantas estudadas apresentaram 2n = 30 cromossomos, variando de 4,34 - 8,55 µm, com a fórmula cariotípica (KF) = 10m + 5sm. Através da FISH, um sinal para rDNA 45S foi observada proximalmente ao centrômero do cromossomo 7, enquanto que para os sítios de rDNA 5S, observamos um sinal proximal ao centrômero do cromossomo 9. O conteúdo 2C de DNA estimado para a espécie foi de 2C = 24,4 com 59% de AT e 41% de GC. Nossos dados possibilitaram uma atualização importante para a biologia e citotaxonomia de Agapanthus africanus (L.) Hoffmanns.

ABSTRACT Agapanthus (Agapanthaceae) has 10 species described. However, most taxonomists differ respect to this number because the great phenotypic plasticity of the species. The cytogenetic has been an important tool to aid the plant taxon identification, and to date, all taxa of Agapanthus L'Héritier studied cytologically, presented 2n = 30. Although the species possess large chromosomes, the group is karyologically little explored. This work aimed to increase the cytogenetic knowledge of Agapanthus africanus (L.) Hoffmanns by utilization of chromosome banding techniques with DAPI / CMA3 and Fluorescent in situ Hybridization (FISH). In addition, flow cytometry was used for determination of DNA content and the percentage of AT / GC nitrogenous bases. Plants studied showed 2n = 30 chromosomes, ranging from 4.34 - 8.55 µm, with the karyotype formulae (KF) = 10m + 5sm. Through FISH, one 45S rDNA signal was observed proximally to centromere of the chromosome 7, while for 5S rDNA sites we observed one signal proximally to centromere of chromosome 9. The 2C DNA content estimated for the species was 2C = 24.4 with 59% of AT and 41% of GC. Our data allowed important upgrade for biology and cytotaxonomy of Agapanthus africanus (L.) Hoffmanns.

Several Lippia species have been used in folk medicine mainly for gastrointestinal and respiratory diseases. Their biological properties have been partially associated to the terpenoids found in their essential oils. According to the World Health Organization, cancer is the leading cause of death worldwide and is described as a complex group of diseases with several hallmarks. One of its acceptable defining features is the cell proliferation beyond their boundaries forming the tumors. Importantly, some drugs currently available were discovered by the investigation of plant secondary metabolites. Thus, this study aimed to evaluate in vitro cytotoxic effect of the essential oils extracted from five Lippia species against tumor cell lines. The results indicated that mouse colon carcinoma CT26.WT cell line viability was significantly reduced showing an IC50 of 19.05, 30.20 and 36.30 µg/ml when treated with the essential oils of L. sidoides, L. salviifolia and L. rotundifolia, respectively. Human lung carcinoma A549 cell line also had a compromised viability to the action of L. alba carvone chemotype essential oil. The tested essential oils did not compromise viability of the normal cell line CHO. These finds suggest that the studied Lippia essential oils might be good candidates for further in-depth studies.

A morfologia polínica e a estrutura da exina de 17 espécies de Lippia L. foram investigadas neste trabalho utilizando microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura. Dentre as espécies estudadas, 14 apresentaram grãos de pólens tricolporados, duas apresentaram pólens tri e tetracolporados e uma única espécie apresentou pólens tetracolporados. O âmbito variou de triangular a quadrado, e a forma variou de oblato-esferoidal à prolato-esferoidal. Três diferentes tipos de ornamentação da exina foram observados: psilada, escabrada e perfurada. Em adição aos dados morfológicos, encontramos associações positivas entre o número cromossômico e o tamanho dos grãos de pólen e também entre o comprimento e a larguara dos colpos. Os resultados indicaram que as características dos grãos de pólen no gênero Lippia podem ser utilizadas como um caracter taxonômico adicional do gênero.

The pollen morphology and exine structure of 17 species of Lippia L. were investigated in this work using light and scanning electron microscopy. Among the species studied, 14 showed tricolporate pollen grains, two had tri- and tetracolporate pollen grains and a single species exhibited, only tetracolporate pollen. The amb ranged from triangular to square, and the shape varied from oblate-spheroidal to prolate-spheroidal. Three different types of exine ornamentation were observed: psilate, scabrate and perforate. In addition to morphological data, we found positive association between the chromosome numbers and size of pollen grains, and also between the length and width of the colpi. The results indicate that the characteristics of pollen grains in Lippia may be used as an additional taxonomic character of the genus.

O gênero Lippia (Verbenaceae) possui cerca de 160 espécies distribuídas principalmente nas Américas Central e do Sul com poucas espécies Africanas, algumas delas com potencial uso medicinal. O Brasil é um dos mais importantes centros de diversidade com aproximadamente 75% das espécies descritas. Inúmeras espécies são endêmicas e pouco estudadas, principalmente a nível citológico. Aqui, o comprimento cromossômico, a cariomorfologia e a assimetria cromossômica de doze espécies brasileiras de Lippia foram avaliados [L. alba (Miller) N.E.Brown, L. diamantinensis Glaz., L. florida Cham., L. hermanioides Cham., L. lacunosa Mart. & Schauer, L. lupulina Cham., L. pohliana Schauer, L. pseudothea (St. Hil) Schauer, L. rosella Moldenke, L. rotundifolia Cham., L. rubella Moldenke e L. sidoides Cham.]. As análises sugeriram que o gênero tem um número cromossômico variável (de 2n = 20 a 2n = 56) originado por disploidia e poliploidia. Esta é a primeira descrição da morfologia cromossômica para 11 das 12 espécies de Lippia estudadas.

The genus Lippia (Verbenaceae) comprise around 160 species spread out mainly in South and Central Americas with few African species, some of them with potential medicinal use. Brazil is one the most important centers of diversity with approximately 75% of the species described so far. Innumerous species are endemic and poorly studied especially at a cytological level. Here, chromosomal length, karyomorphology and chromosome asymmetry of twelve Brazilian species of Lippia were evaluated [L. alba (Miller) N.E.Brown, L. diamantinensis Glaz., L. florida Cham., L. hermanioides Cham., L. lacunosa Mart. & Schauer, L. lupulina Cham., L. pohliana Schauer, L. pseudothea (St. Hil) Schauer, L. rosella Moldenke, L. rotundifolia Cham., L. rubella Moldenke and L. sidoides Cham.]. The analysis suggested that the genus has a variable chromosome number (from 2n = 20 to 2n = 56) originated by dysploidy and polyploidy. This is the first description of chromosome morphology for 11 of the 12 Lippia species studied.

The aim of this work was to analyze terpene oil production and terpene synthases (TPS) gene expression from leaves at different developmental stages of different chemotypes of Lippia alba (Mill.) N.E. Br. ex Britton & P. Wilson, Verbenaceae. Hydro-distilled essential oil were used for chemical analysis and gene expression of three monoterpene synthase genes called LaTPS12, LaTPS23 and LaTPS25 were used for analyses of gene expression associated to oil production. The putative genes were associated to TPS-b gene class. Semi-quantitative PCR and quantitative PCR (qPCR) analysis were used to investigate the expression profile of those three putative genes in different leaf stages and different chemotypes. Additionally, total oil production and gene expression of putative TPS genes cloned from L. alba chemotype linalool were evaluated at different stages of leaf development. The expression level of those three genes was higher when the highest oil production was observed, mainly in young leaves at the fourth nodal segment for all evaluated chemotypes. Total oil production was higher at leaves that had unopened trichomes. We also observed that the 1mM of MeJA treatment increased the gene expression in all chemotypes after 24 h elicitation.

Este trabalho descreve um protocolo eficiente de micropropagação para Verbena litoralis e estuda as atividades antinociceptiva e antioxidante de extratos desta espécie. Para o estabelecimento in vitro, os procedimentos de desinfecção e o PVPP mostraram alta eficiência no controle da contaminação por fungos e bactérias e da oxidação fenólica. O cultivo de segmentos nodais em meio MS suplementado com 6-benziladenina (7,5 µM) e ácido α-naftalenoacético (ANA; 0,005 µM) induziu múltiplos brotos. Brotos alongados foram enraizados com AIA (0,2 µM). As taxas de aclimatização foram elevadas e as plantas apresentaram características típicas da espécie. A fração hexânica (FH) de folhas trituradas apresentou atividade sequestradora de radicais livres com IC50 = 169,3 µg mL-1. A FH mostrou atividade analgésica não dose-dependente no teste das contorções abdominais; sua atividade antinociceptiva no teste de placa quente foi restrita a 500 mg kg-1, a dose mais elevada. Os resultados deste estudo mostraram o potencial da cultura de tecidos na conservação e multiplicação em larga escala de V. litoralis e confirmaram o uso tradicional dessa planta na medicina popular.

This work describes an efficient micropropagation protocol for Verbena litoralis and the study of the antinociceptive and antioxidant activities in extracts of this species. For the establishment in vitro, surface-sterilization procedures and PVPP showed high efficiency in fungal-bacterial contamination and phenol oxidation controls. Nodal segments cultivation in MS medium supplemented with 6-benzyladenine (7.5 µM)/α-naphthaleneacetic acid (NAA; 0.005 µM) induced multiple shoots. Elongated shoots were rooted with IAA (0.2 µM). Acclimatization rates were elevated and the plants showed the typical features of this species. The hexanic fraction (HF) of powdered leaves presented a radical scavenging activity with IC50 = 169.3 µg mL-1. HF showed a non-dose dependent analgesic activity in the writhing test; its antinociceptive activity in the hot plate test was restricted to 500 mg kg-1, which is the highest dose. The results of this study showed the potential of tissue culture on conservation and large scale multiplication and confirmed the traditional folk medicine use of V. litoralis.

Análises citogenéticas, de viabilidade do pólen, do conteúdo de DNA nuclear e marcadores RAPD foram empregadas no estudo de três quimiotipos de Lippia alba (Mill.) (Verbenaceae) visando contribuir para o entendimento da variação genética entre os mesmos. Diferentes níveis de ploidia e indivíduos mixoploides foram observados. Este trabalho compreende o primeiro relato de diferentes números cromossômicos (citótipos) em L. alba. Os números cromossômicos dos quimiotipos La2-carvona e La3-linalol sugere que eles seja poliploides. A análise da citometria de fluxo mostrou um aumento do conteúdo de DNA nuclear que não foi diretamente proporcional à variação no nível de ploidia. A análise de agrupamento baseada nos marcadores RAPD demonstrou que La3-linalol compartilha marcadores genéticos com La1-citral e La2-carvona. A análise mostrou que a maior parte da variação genética de La3-linalol pode ser consequência da mixoploidia. Nossos dados indicam que a reprodução sexual entre os três quimiotipos parece improvável, sugerindo o início de isolamento reprodutivo. Os resultados demonstraram que a análise cromossômica, a quantificação do DNA nuclear estimado e os marcadores RAPD constituem excelentes ferramentas para detecção de variação genética entre quimiotipos de L. alba.

Cytogenetic analyses, of pollen viability, nuclear DNA content and RAPD markers were employed to study three chemotypes of Lippia alba (Mill.) (Verbenaceae) in order to understand the genetic variation among them. Different ploidy levels and mixoploid individuals were observed. This work comprises the first report of different chromosome numbers (cytotypes) in L. alba. The chromosome numbers of La2-carvone and La3-linalool chemotypes suggested that they are polyploids. Flow cytometric analysis showed an increase of nuclear DNA content that was not directly proportional to ploidy level variation. A cluster analysis based on RAPD markers revealed that La3-linalool shares genetic markers with La1-citral and La2-carvone. The analysis showed that the majority of genetic variation of La3-linalool could be a consequence of ixoploidy. ur data indicates that sexual reproduction aong those three chemotypes is unlikely and suggests the beginning of reproductive isolation. The results demonstrated that chromosome analysis, nuclear DNA content estimation and RAPD markers constitute excellent tools for detecting genetic variation among L. alba chemotypes.

The yarrow, Achillea millefoilum L. is an important species of Asteraceae family with common utilization in folk medicine of many countries. The aim of this study was to investigate the cytotoxic and genotoxic effects of aqueous extracts from yarrow leaves on Lactuca sativa (lettuce) root tip meristem cells by cytogenetic studies, since studies of this nature do not exist for the yarrow extracts. For this, lettuce seeds were treated for 72 h with different concentrations of yarrow aqueous extracts (5, 10, 20 and 30 mg/mL). The percentage of germination, root development and cellular behavior were analyzed and the results showed that the highest concentration of aqueous extracts reduced the mitotic index (MI), the seed germination and the root development of L. sativa. More yet, the extracts also induced chromosome aberrations (CA) and cellular death in the roots cells of L. sativa indicating precaution in the therapeutic use of A. millefolium and reinforcing the utilization of L. sativa in the screening of cytogenotoxic substances once that this species showed a good sensibility to the extract application.

Foi realizada a comparação entre dois métodos de extração dos compostos voláteis obtidos de seis espécies de Verbenaceae, coletadas na Serra do Cipó, Minas Gerais, Brasil. Os óleos essenciais e as frações hexanica obtidos das folhas de duas espécies de Lantana e quatro espécies de Lippia, coletadas em duas diferentes estações do ano, foram analisados por CG/EM. Grande número de constituintes foi identificado nas amostras oriundas dos dois métodos de extração e o componente majoritário para a maior parte das espécies foi o β-cariofileno, seguido pelo germacreno D, biciclogermacreno e α-pineno. Para os dois gêneros estudados, foram observadas pequenas diferenças na composição do óleo essencial e fração hexânica. Esses resultados sugerem que a análise da fração hexânica pode ser usada para identificar os componentes voláteis majoritários dessas espécies, além de ser uma técnica alternativa para a análise dos compostos voláteis presentes no óleo essencial, uma vez que ambos mostraram composição similar.

A comparison between two extraction approaches of volatiles compounds from six species of Verbenaceae collected at Serra do Cipó, Minas Gerais, Brazil was done. The essential oil and hexanic fraction of leaves from two Lantana and four Lippia species collected in two different seasons were analyzed by GC/MS. Among various identified compounds from both extraction methods the majority of species showed major amounts of β-caryophyllene followed by germacrene D, bicyclogermacrene and α-pinene. Few differences were observed between the composition of essential oil and the hexanic fraction regarding the two studied genera. These results suggest that the analysis of hexanic fraction can be used, as an alternative way, to analyze the volatile compounds of the essential oil.

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.

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 capim-limão, Cymbopogon citratus (DC) Stapf, é uma importante espécie da família Poaceae com uma comum utilização na medicina popular em vários países. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos citotóxicos e genotóxicos do extrato aquoso das folhas de C. citratus em células meristemáticas de Lactuca sativa (alface) por meio de estudos citogenéticos, uma vez que estudos desta natureza não existem para extratos aquosos de capim-limão. Para isso, sementes de alface foram tratadas por 72h com diferentes concentrações de extratos aquosos feitos das folhas de capim-limão (5, 10, 20 e 30 mg/mL). O percentual de germinação, desenvolvimento radicular e o comportamento celular foram avaliados e os resultados mostraram que as concentrações mais elevadas dos extratos aquosos reduziram o índice mitótico, o percentual de germinação das sementes e desenvolvimento radicular da alface. Os extratos também induziram aberrações cromossômicas e morte celular nas células das raízes de L. sativa.

The lemon grass, Cymbopogon citratus (DC) Stapf, is an important species of Poaceae family commonly used in the folk medicine in many countries. The aim of this study was to investigate the cytotoxic and genotoxic effects of aqueous extracts from C. citratus leaves on Lactuca sativa (lettuce) root tip meristem cells by cytogenetic studies that have never been done before for lemon grass extracts. For this, lettuce seeds were treated for 72h with different concentrations of lemon grass aqueous extracts (5; 10; 20 and 30 mg/mL). The percentage of germination, root development and cellular behavior were analyzed, and the results showed that the highest concentration of aqueous extracts reduced the mitotic index, the seed germination and the root development of lettuce. The extracts have also induced chromosome aberrations and cellular death in the roots cells of L. sativa.

Lippia lacunosa e L. rotundifolia são duas espécies brasileiras que formam um complexo de difícil delimitação taxonômica. A composição química do óleo essencial das folhas e flores dessas plantas foi investigada por cromatografia com fase gasosa (CG) e por cromatografia com fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM). Principais constituintes dos óleos essenciais de L. lacunosa (flores e folhas): mirceno (14,7% e 11,9%), mircenona (45,2% e 64,2%), Z-ocimenona (5,7% e 5,2%), e E-ocimenona (14,7% e 4,1%), respectivamente; L. rotundifolia (flores e folhas): a-pineno (8,7% e 1,8%), mirceno (5,1% e 3,6%), limoneno (26,0% e 7,9 %), cis-pinocanfona (4,5% e 3,1%) e mirtenal (22,3% e 16,7%), respectivamente. Os óleos essenciais de L. lacunosa apresentaram um forte e agradável aroma de manga, que foi relacionado à presença de mirceno e mircenona. Diferenças fundamentais na composição química de seus óleos essenciais podem representar uma poderosa ferramenta na classificação botânica das espécies.

Lippia lacunosa and L. rotundifolia (Verbenaceae) are two Brazilian species of complex taxonomic delimitation. The composition of the essential oils from leaves and flowers of these plants was investigated by gas chromatography (GC) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) analysis. The major components of the essential oils of flowers and leaves of L. lacunosa were: myrcene (14.7% and 11.9%), myrcenone (45.2% and 64.2%), Z-ocimenone (5.7% and 5.2%), and E-ocimenone (14.7% and 4.1%), respectively; whereas in L. rotundifolia (flowers and leaves) were a-pinene (8.7% and 1.8%), myrcene (5.1% and 3.6%), limonene (26.0% and 7.9 %), cis-pinocamphone (4.5% and 3.1%) and myrtenal (22.3% and 16.7%), respectively. The essential oils from L. lacunosa exhibited a strong and pleasant mango aroma, which was related to the presence of myrcene and myrcenone. The marked differences in the chemical composition of their essential oils may represent a powerful tool for the botanical classification.

Plantas de dez espécies de Lippia foram coletadas na Cadeia do Espinhaço, MG, Brasil e cultivadas em canteiros em Juiz de Fora, MG. A época de florescimento das espécies de Lippia foi observada nos ambientes de origem e em canteiro. A germinação foi testada com sementes coletadas em ambiente natural. Os materiais estabelecidos ex situ foram avaliados quanto ao enraizamento de estacas. As análises das plantas em ambiente natural e das cultivadas em canteiro evidenciaram que a maioria das espécies estudadas apresenta floração no período seco (inverno), enquanto um menor número, no chuvoso (verão). Uma única espécie floresceu nessas duas estações. Em cultivo controlado, o período de floração das espécies com floração característica no verão foi aumentado. Algumas espécies germinaram melhor quando recém coletadas enquanto outras quando armazenadas, evidenciando a ocorrência de perda de viabilidade e de dormência. O GA3 estimulou a germinação em algumas espécies, enquanto inibiu ou não apresentou efeitos sobre outras. Sementes de algumas espécies germinaram melhor no escuro, enquanto de outras sob luz branca, existindo ainda espécies que germinaram tanto na luz quanto no escuro. O enraizamento das estacas das espécies não domesticadas de Lippia foi muito baixo, independente da estação do ano e da concentração da auxina. O enraizamento em estacas de L. alba (Mill.) N.E. Br. variou em resposta à época de coleta das estacas e quanto ao tipo e à concentração das auxinas utilizadas. Os resultados do presente trabalho constituem os primeiros relatos envolvendo a reprodução de espécies de Lippia endêmicas da Cadeia do Espinhaço. Eles indicam a possibilidade de utilização das sementes na propagação das plantas desse gênero e também evidenciam que a reprodução das plantas das espécies não domesticadas de Lippia através de técnicas convencionais de propagação assexuada apresenta eficiência bastante reduzida.

Lippia species from Cadeia do Espinhaço (MG, Brazil), were collected and established at the Botanical Experimental Station, Juiz de Fora, MG. The flowering of plants was evaluated in both natural and controlled conditions. Germination test was accomplished with seeds obtained from natural conditions. The rooting of cuttings was evaluated in plants cultivated in the Botanical Experimental Station. The majority of species blossomed either in the dry or in the rainy seasons. Only one species blooms in both seasons. At controlled conditions, the flowering period increased in species that flourish in the summer. Some species presented better germination with fresh collected seeds while others when the seeds were stored, evidencing both viability loss and seed dormancy. GA3 stimulates the germination in some species, while it inhibited or not influenced on others. Some species germinate better in the darkness, while others under white light. Some of them germinate in the light or in the darkness. Adventitious roots formation in cuttings of wild species was very low and did not vary in response to season variation and auxin concentration. On the other hand, rooting of cuttings of L. alba (Mill.) N.E. Br. varied in response both to season variation and to auxin types and concentration. This is the first report on physiological reproductive aspects of endemic Lippia species from the Cadeia do Espinhaço. The results indicate the possibility to use seeds in the propagation of wild Lippia species and, they also show that reproduction through conventional vegetative propagation techniques presents quite reduced efficiency.