ABSTRACT The amount of solar irradiation available in the growing environment can cause significant changes in physiology and leaf anatomy that enable crops to acclimate to different light conditions. In this sense, the objective was to characterize the leaf anatomy and to elucidate the morpho-physiological mechanisms of acclimation to high solar irradiance of heliconia genotypes during the initial stage of development under semiarid conditions. The experiment was conducted in the municipality of Petrolina, Pernambuco state, Brazil (09° 19’ 14” S, 40° 32’ 40” W, and 387 m of altitude) and the behavior of three heliconia genotypes (Heliconia rauliniana; H. bihai cv. Lobster Claw Two, and H. rostrata) grown in full sun and shading (50%) environments were evaluated. At 30 days after the implementation of the experiment, leaf anatomy, chlorophyll index, plant height, number of leaves, and number of tillers were analyzed. Heliconia leaves are characterized as amphistomatous with tetracytic stomata. In its main vein there are aerenchyma structures and hypodermis on the abaxial and adaxial sides. The responses to different light conditions in plants of H. bihai, H. rauliniana, and H. rostrata are genotype-specific. Furthermore, the anatomical structures and physiological changes observed in H. bihai and H. rauliniana plants demonstrate that these genotypes present greater plasticity and consequently greater potential for acclimation to high solar irradiation conditions. Thus, the genotypes H. rauliniana and H. bihai emerge as a potential alternative for cultivation in gardens or in open areas and for exploration as cut flower in regions with high solar irradiation availability.

RESUMO A quantidade de irradiação solar disponível no ambiente de cultivo pode causar alterações significativas na fisiologia e anatomia foliar que possibilite á aclimatação das culturas a diferentes condições de luminosidade. Nesse sentido, objetivou-se a caracterização anatômica foliar e a elucidação dos mecanismos morfofisiológicos de aclimatação a alta irradiância solar de genótipos de helicônias durante o estágio inicial de desenvolvimento em condições semiáridas. O experimento foi conduzido no município de Petrolina-Pernambuco (09°19’14” S, 40°32’40” O e 387 metros de altitude) e foram avaliados o comportamento de três genótipos de helicônias (Heliconia rauliniana; H. bihai cv. Lobster Claw Two e H. rostrata) cultivadas em ambientes de pleno sol e sombreamento (50%). Aos 30 dias após a implantação do experimento foi realizado análises anatômicas foliares, índice de clorofilas, altura de plantas, número de folhas e número de perfilhos. As folhas de helicônias são caracterizadas como do tipo anfiestomática com estômatos do tipo tetracítico. Em sua nervura principal há estruturas de aerênquimas e hipoderme nas faces abaxial e adaxial. As respostas as diferentes condições de luminosidade em plantas de H. bihai, H. rauliniana e H. rostrata são genótipo-específicas. Além disso, as estruturas anatômicas e as alterações fisiológicas observadas em plantas de H. bihai e H. rauliniana demostram que esses genótipos apresentam maior plasticidade e consequentemente maior potencial de aclimatação às condições de alta irradiação solar. Assim, os genótipos H. rauliniana e H. bihai surgem como potencial alternativa para o cultivo em jardins ou áreas abertas e para exploração como flor de corte em regiões com alta disponibilidade de irradiação solar.

O cultivo das helicônias vem sendo afetado pela murcha, causada por Fusarium oxysporum f.sp. cubense. Este trabalho objetivou identificar fontes de resistência, verificar a detecção da resistência através de método alternativo e avaliar a lignificação como mecanismo de defesa do hospedeiro ao patógeno. As espécies utilizadas na identificação de resistência foram Heliconia bihai, H. psittacorum cvs. Golden Torch e Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta cvs. Capri e Fire Bird, H. psittacorum cvs. Sassy e Alan Carle, H. caribea, H. latispatha, H. wagneriana e H. chartacea cv. Sexy Pink. A avaliação dos sintomas foi realizada aos 40 dias após a inoculação baseada em escala de notas variando de 1 a 6. As espécies consideradas resistentes foram H. bihai, H. psittacorum cvs. Golden Torch e Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta cv. Capri, H. psittacorum cv. Sassy e H. caribea. O método alternativo de detecção de resistência consistiu na utilização de filtrado fúngico obtido a partir do cultivo em meio Czapek, utilizando várias concentrações do mesmo depositando em folhas destacadas das cultivares resistentes e suscetíveis H. psittacorum cvs. Golden Torch e Alan Carle, respectivamente. A avaliação foi feita após 48 horas de incubação, onde a concentração em 50% do filtrado foi a mais eficiente na distinção da resistência. O mecanismo estrutural foi observado em secções histológicas nas raízes das espécies utilizadas no estudo de resistência, inoculadas com o método de injeção e não inoculadas, que permitiram verificar a ausência de relação entre a resistência e a lignificação.

Heliconia grown as a crop has been affected by wilt, caused by Fusarium oxysporum f.sp. cubense. This work aimed to identify genetic resistances sources, to evaluated the detection of resistance with an alternative method and to verify the effects of structural mechanisms in pathogen resistance. The genotypes evaluated were Heliconia bihai, H. psittacorum cv. Golden Torch, H. psittacorum cv. Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta Capri, H. psittacorum cv. Sassy, H. caribea, H. latispatha, H. wagneriana, H. psittacorum cv. Alan Carle, H. stricta cv. Fire Bird and H. chartacea cv. Sexy Pink. These genotypes were inoculated with a F. oxysporum f.sp. cubense isolate and the symptoms were evaluated 40 days after inoculation, based on an disease rating scale ranging from 1 to 6. The genotypes considered resistant were H. bihai, H. psittacorum cvs. Golden Torch and Golden Torch Adrian, H. rostrata, H. stricta cv. Capri, H. psittacorum cv. Sassy and H. caribea. The alternative method for resistance detection consisted in the utilization of fungal filtrades obtained after cultivation in Czapek medium. Several concentrations of filtrates were evaluated on detached of H. psittacorum cvs. Golden Torch (resistant) and Alan Carle (susceptible) cultivars. The evaluation was carried out at 48 hours of incubation, and the filtrate with concentration of 50% was the more efficient for distinction of resistance. Structural resistance mechanism was analyzed in histological sections in roots of the species inoculated and non inoculated utilized in resistance study. It was possible to verify the absence of relation of resistance in the lignification of root cells.

Este estudo descreve a anatomia e analisa a histoquímica dos órgãos vegetativos de Priva lappulacea (L.) Pers. Secções transversais e paradérmicas, à mão livre, de material fresco e fixado foram utilizadas para as análises anatômicas e histoquímicas, usando microscopia óptica. Os caracteres anatômicos são comuns àqueles descritos para a família, podendo ser utilizados como diagnóstico na sua identificação. Destacam-se, nas folhas, os tricomas, glandular e não-glandular, estômatos anomocíticos, em ambas as faces da epiderme, e mesofilo dorsiventral. As expansões no pecíolo são acrescentadas à diagnose da espécie. Estudo fitoquímico realizado com as partes aéreas mostrou a presença de triterpeno (ácido ursólico) e esteróide (β-sitosterol), iridóides (ipolamida e catalpol), açúcar redutor (glucose), flavonóide (luteolina) e fenilpropanóide (verbascosídeo). Nas raízes foi encontrada apenas glucose e dois iridóides estiveram presentes no caule e folhas. Alcalóides, saponinas, cumarinas, derivados cinâmicos, proantocianidinas condensadas e leucoantocianidinas não foram constatados nas partes analisadas. A descrição anatômica e os testes histoquímicos são inéditos para P. lappulacea.

This study describes the anatomy and analyzes the histochemistry of the vegetative organs of Priva lappulacea (L.) Pers. Freehanded transversal and paradermal sections of fresh and fixed material were used for the anatomical and histochemical analyses, using optical microscopy. The anatomical characters are common to those described for the family, being able to be used to diagnosis in its identification. The leaves are highlighted by the presence of glandular and non-glandular trichomes, anomocytic stomata on both faces of the epidermis and dorsiventral mesophyll. The expansions in the petiole are added to the diagnosis of this species. The phytochemical study carried out with aerial organs showed the presence of triterpene (ursolic acid) and steroid (β-sitosterol), iridoids (ipolamide and catalpol), reducing sugar (glucose), flavonoid (luteolin) and fenilpropanoid (verbascosides). In the roots only glucose was found and two iridoids are present in stem and leaves. Alkaloids, saponins, cumarines, cinamic acid derivates, condensed proantocianidines and leucoantocianidines were not checked in the analyzed parts. The anatomical description and the histochemical tests are unpublished for P. lappulacea.