ABSTRACT Phenology is defined as the study of the timing of biological events and the biotic and abiotic factors that trigger them. This study reports a description of the phenology of Byrsonima pachyphylla and B. verbascifolia in an ecotonal area between the Cerrado and Amazonia biomes in the Brazilian state of Tocantins, to contribute to a better understanding of their autoecology in this region. Two populations of 15 adult individuals of each species, randomly selected in a Cerrado area in Porto Nacional, Tocantins, were surveyed for 12 months. Percentages were estimated of leaf flush, young, mature, and senescent leaves (vegetative phenology), flower buds, open flowers, green and ripe fruits (reproductive phenology) present in the canopy, as well as the synchrony of the reproductive phenophases. The vegetative and reproductive phenological events were seasonal and occurred mainly at the end of the dry season and during the transition from the dry to the rainy season. Considering the vegetative and reproductive phenology, B. pachyphylla was classified as “evergreen with continuous growth” and as a late-flowering species, whereas B. verbascifolia was classified as “evergreen with seasonal growth” and as an early-flowering species. The reproductive phenological activity of the species exhibited high synchrony. The results suggest that the vegetative and reproductive events are peculiar to each species and represent effective strategies for their survival in the Cerrado, which is markedly seasonal.

RESUMO A fenologia estuda o período de ocorrência de eventos biológicos e o que os estimulam, em relação a fatores bióticos e abióticos. A presente investigação teve como objetivo descrever a fenologia de Byrsonima pachyphylla e de B. verbascifolia em uma área ecotonal entre os Biomas Cerrado e Amazônia no estado do Tocantins com a finalidade contribuir para o melhor entendimento de sua autoecologia nessa região pouco estudada. Trinta indivíduos adultos de cada espécie, escolhidos aleatoriamente em área de Cerrado stricto sensu em Porto Nacional, Tocantins, foram acompanhados quinzenalmente durante doze meses. Foram estimadas as porcentagens de brotações e folhas em diferentes estágios de desenvolvimento (fenologia vegetativa), de botões florais, flores abertas, frutos verdes e maduros (fenologia reprodutiva), bem como a sincronia das fenofases reprodutivas. Os eventos fenológicos vegetativos e reprodutivos foram sazonais e ocorreram principalmente no final do período seco e início do chuvoso. A fenologia vegetativa de B. pachyphylla foi classificada como sempre verde com crescimento contínuo e sua floração como tardia, apresentando este evento principalmente no período seco. B. verbascifolia foi classificada como sempre verde com crescimento sazonal e apresentou produção de flores na transição entre o período seco e o chuvoso sendo considerada uma espécie de floração precoce. A atividade fenológica reprodutiva das espécies apresentou alta sincronia. Os resultados sugerem que os eventos vegetativos e reprodutivos são peculiares a cada espécie e estrategicamente eficientes para sua sobrevivência no Cerrado marcadamente sazonal.

Resumo Cyrtopodium paludicolum é uma espécie de orquídea terrícola e nativa do Brasil cuja propagação natural está comprometida por coletas indiscriminadas em seu ambiente natural e sofre riscos de ameaça pela expansão agrícola em áreas de Cerrado. Assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar a germinação e o desenvolvimento inicial in vitro de C. paludicolum bem como verificar a possibilidade de micropropagar a espécie a partir de segmentos caulinares estiolados. Um protocolo para a aclimatização também foi desenvolvido. Foi testada a influência dos meios de cultura Murashige & Skoog (MS), Knudson (KC) e Vacin & Went (VW) no processo de germinação e crescimento inicial. Foram testados os efeitos da adição de diferentes concentrações de BA, ANA e de sacarose na multiplicação e crescimento in vitro da espécie. A aclimatização foi realizada em duas fases utilizando-se três diferentes substratos. O meio VW proporcionou a maior germinabilidade das sementes enquanto o meio KC foi o que promoveu a melhor formação de plântulas saudáveis e vigorosas. A concentração de 2% de sacarose foi a mais favorável para o crescimento e desenvolvimento das plântulas. A melhor proliferação e desenvolvimento de brotos e raízes foi obtido na presença de 2.28/2.28 e 0.57/0.57 µM BA/NAA, respectivamente. O uso de segmentos estiolados foi eficaz para a micropropagação. A aclimatização foi realizada com sucesso crescendo inicialmente as plantas em potes comunitários contendo os substratos Bioplant e esfagno seco na proporção de 3:1 (v/v) seguido da transferência para recipientes individuais contendo Bioplant e Ouro negro na proporção de 2:1 (v/v).

Abstract Cyrtopodium paludicolum is a terrestrial orchid species, native to Brazil, whose natural propagation is jeopardized by the intensive collection from the wild and is threatened by agricultural expansion in Cerrado areas. In light of that, this investigation aimed at studying the in vitro germination and early development of C. paludicolum as influenced by culture medium, sucrose and growth regulators as well as its micropropagation by using dark-grown stem segments. A protocol for its acclimatization is also detailed. The effects of Murashige & Skoog (MS), Knudson C (KC) and Vacin & Went (VW) media on the in vitro germination and initial development were tested. The influence of different concentrations of BA, NAA, and of sucrose on plant multiplication and growth were evaluated. The possibility of using etiolated stem segments for micropropagation was also assessed. Acclimatization was accomplished in two phases by using three different substrates. The results showed that VW was the best medium for germination whereas for seedling formation KC was the most advantageous since they were healthy and vigorous. Sucrose at 2% favored the greatest seedling growth and development. Shoot and root proliferation and development were best promoted in the presence of 2.28/2.28 and 0.57/0.57 µM BA/NAA, respectively. The use of etiolated stem segments for micropropagation was effective. Successful acclimatization was accomplished by initially growing plants in community pots containing a 3:1 (v/v) mix of Bioplant and dried Sphagnum moss followed by their transfer to individual pots containing a 2:1 (v/v) mix of Bioplant and Ouro Negro substrates.

Resumo Cattleya xanthina é uma orquídea neotropical endêmica da Mata Atlântica brasileira, com alto risco de extinção. Neste trabalho analisamos diferentes meios de cultura sobre o desenvolvimento de C. xanthina, e seu status de nitrogênio endógeno. Meios de cultura estudados: Knudson C (KC), Vacin & Went (VW) e Murashige & Skoog (MS), e o meio MS com metade da concentração de nutrientes (MS/2). Após 180 dias, as plantas foram transferidas para o meio MS com diferentes concentrações de NAA e BA. Em cada tratamento, foram analisados parâmetros biométricos e níveis endógenos de pigmentos fotossintéticos, proteína total, nitrato e íons de amônio. As plantas cultivadas em meio KC apresentaram menor concentração de nitrogênio, mas exibiram o maior desenvolvimento, produção de pigmentos fotossintéticos e proteína total. Os resultados dos reguladores de crescimento mostraram que a maior concentração de auxina estimulou o desenvolvimento radicular e a produção de pigmentos, e a maior concentração de citocinina promoveu síntese proteica e o desenvolvimento caulinar. A aclimatização mais bem sucedida foi obtida quando uma mistura de Sphagnum e casca de Pinus foi usada como substrato.

Abstract Cattleya xanthina is a Neotropical orchid endemic to the Brazilian Atlantic Rainforest, at high risk of extinction. In this paper, we investigated the effects of different culture media on C. xanthina as well as on their endogenous nitrogen status. Culture media studied: Knudson C (KC), Vacin and Went (VW), and Murashige and Skoog (MS), the latter used at two different concentration (full and half-strength; MS/2). After 180 days, plants were transferred to MS medium with different NAA and BA concentrations. In each treatment, biometric parameters were measured and the endogenous levels of photosynthetic pigments, total protein, nitrate and ammonium ions were quantified. Plants grown on KC medium had the lowest concentration of nitrogen but exhibited the greatest shoot development, production of photosynthetic pigments and total protein. Results of growth regulators showed that the highest concentration of auxin stimulated root development and the production of photosynthetic pigments, and that a higher concentration of cytokinin promoted protein synthesis and the development of shoots. Most successful acclimatization was obtained when a mixture of Sphagnum and Pinus bark was used as the substrate.

Resumo Catasetum macrocarpum é uma orquídea epifítica que está sob forte pressão ambiental no estado do Tocantins. Este trabalho teve como objetivo estudar a germinação, crescimento e desenvolvimento anatômico de C. macrocarpum sob condições in vitro. Foram estudados os efeitos de três meios de cultura na germinação e na multiplicação e crescimento de plântulas: Murashige & Skoog (MS e ½MS), Knudson C, and Vacin & Went (VW). Avaliaram-se os efeitos de diferentes concentrações de benziladenina (BA) e ácido naftalenoacético (ANA) na multiplicação e crescimento de plantas com 120 dias de idade. Estudos anatômicos foram conduzidos em protocormos em diferentes estágios de desenvolvimento. A aclimatização também foi realizada. Knudson C foi o melhor meio para a germinação enquanto que o VW promoveu o melhor desenvolvimento dos protocormos. O meio ½MS foi o mais eficaz para a multiplicação e crescimento das plântulas. BA na concentração de 1 mg L-1 foi o melhor tratamento para a formação de brotos e folhas. ANA na concentração de 0,5 mg L-1 favoreceu fortemente o enraizamento. Os estudos anatômicos revelaram que os estágios iniciais do desenvolvimento de C. macrocarpum nem sempre coincidem com as fases morfológicas descritas. A aclimatização das plantas foi eficaz em relação à porcentagem de sobrevivência.

Abstract Catasetum macrocarpum is an epiphytic orchid that has been subjected to strong environmental pressure in the state of Tocantins. This investigation aimed at studying the germination, growth and morpho-anatomical development of C. macrocarpum under in vitro conditions. The effects of three culture media on the in vitro germination and on the multiplication and growth of 90-day-old seedlings were studied: Murashige & Skoog (full- and half-strength), Knudson C, and Vacin & Went. The effects of different concentrations of benzyladenine (BA) and naphthaleneacetic acid (NAA) on the multiplication and growth of 120-day-old plants were evaluated. Anatomical studies were conducted on protocorms at different developmental stages. Acclimatization was also carried out. Knudson C was the best medium for seed germination whereas Vacin & Went promoted the greatest protocorm development. Half-strength Murashige & Skoog was the most effective medium for seedling multiplication and growth. The results revealed that 1 mg L-1 BA was the best treatment for shoot proliferation and leaf production. NAA at 0.5 mg L-1 strongly favored root formation. The anatomical study revealed that the early stages of C. macrocarpum development do not always coincide with the morphological phases described. The acclimatization of C. macrocarpum plants provided successful results regarding plant survival.

RESUMO O presente estudo teve como objetivo caracterizar três populações naturais de mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) localizadas em áreas de Cerrado na região de Porto Nacional-TO e estudar a variabilidade fenotípica através de atributos físico-químicos de frutos. Foram selecionados dez genótipos em cada população e coletados vinte frutos de cada genótipo para análise. Nos frutos foram mensurados: o diâmetro transversal e longitudinal, a massa total, a massa e o rendimento de polpa, o número de sementes e a massa fresca das sementes. De cada fruto foram retiradas duas sementes e mensurados o diâmetro longitudinal, transversal e espessura. Da polpa total de cada genótipo foram mensurados o pH e sólidos solúveis. Para caracterização morfológica foi realizada estatística descritiva, a comparação entre as populações foi realizada através do teste de Kruskal-Wallis seguido do teste de Dunn a 5% de probabilidade. A relação entre as variáveis foi estimada pelo coeficiente de correlação de Spearman. Para o estudo da variabilidade fenotípica foi realizada a análise de componentes principais. As populações naturais de mangabeira estudadas apresentam características semelhantes quanto à morfologia do fruto e pH, sendo encontrado diferenças significativas apenas para o diâmetro transversal da semente, com maior valor para Canaã e sólidos solúveis totais, com maior valor para Providência. As correlações significativas em cada população ocorrem para as mesmas variáveis morfológicas e pH, com exceção das correlações negativas que ocorreram na população Canaã que se destacou por apresentar frutos mais homogêneos. Providência apresentou frutos maiores e com maior massa. Nas populações São Judas Tadeu e Providência foram observadas maiores variabilidades fenotípicas.

ABSTRACT This study aimed to characterize three natural populations of mangabeira (Hancornia speciosa) located in parts of the Cerrado in the region of Porto Nacional, State of Tocantins, as well as to evaluate phenotypic variability in individual plants based on the physicochemical properties of their fruits. Ten genotypes were selected from each population, and 20 fruits of each genotype were collected for analysis. Fruits were analyzed for transverse and longitudinal diameters, total mass, pulp mass and yield, and number and fresh mass of seeds. Two seeds were taken from each fruit for the measurement of longitudinal and transverse diameter and thickness. Furthermore, pH and soluble solids were measured in the total pulp of each genotype. Descriptive statistics were performed on the data from morphological characterization, and populations were compared by the Kruskal-Wallis test, followed by Dunn's test at 5% probability level. The relationship between variables was estimated by the Spearman’s correlation coefficient. Phenotypic variability was verified using the principal component analysis. All three natural populations of mangabeira investigated here exhibited similar characteristics regarding fruit morphology and pH. Significant differences were detected only in the transverse diameter of the seed (Canaã had the highest value) and for total soluble solids content (Providência had the highest value). Significant correlations were found for corresponding morphological variables and pH in each population, except for several negative correlations that were observed in the Canaã population, which produced more homogeneous fruit. The Providência population presented the largest and most massive fruit. The greatest phenotypic variabilities were observed in the São Judas Tadeu and Providência populations.

RESUMO Este trabalho teve como objetivo analisar o crescimento inicial de Parkia platycephala e de Enterolobium timbouva (Mimosaceae), espécies arbóreas nativas de Cerrado, em uma área de Cerrado sentido restrito, no município de Porto Nacional, Tocantins. Foram analisados 20 indivíduos, com leituras realizadas a cada 30 dias, de fevereiro de 2008 a fevereiro de 2010, observando-se as seguintes variáveis: número de folhas, altura da planta e diâmetro do caule. Entre agosto de 2008 e fevereiro de 2010, estudou-se também a dinâmica foliar, para a qual foram selecionados, aleatoriamente, cinco indivíduos de cada espécie, nos quais foram escolhidos três ramos e todas as suas folhas foram marcadas. Para cada folha marcada, foram anotados os períodos de natalidade e de abscisão. Avaliou-se, ainda, a herbivoria foliar, por meio de uma escala de quatro classes com intervalos de 25% entre elas. De acordo com os dados analisados, pôde-se verificar que P. platycephala e E. timbouva apresentaram maior produção de folhas, bem como maior crescimento em altura, no período chuvoso. Em relação ao diâmetro, P. platycephala apresentou resultados superiores àqueles observados em E. timbouva. A taxa de crescimento relativo apresentou aumentos mais pronunciados durante o período chuvoso, em ambas as espécies. No que se refere à herbivoria, também foi verificado um aumento em sua intensidade, no período chuvoso, nas duas espécies. Como elas foram expostas a condições ambientais semelhantes, a maior taxa de crescimento relativo, observada em P. platycephala, pode ser atribuída às suas características fisiológicas e anatômicas, que, dentre outros fatores, contribuíram para menor predação por herbívoros.

ABSTRACT The objective of the present study was to analyze the growth of Parkia platycephala and Enterolobium timbouva (Mimosaceae), tree species native to Cerrado, in a strictus sensus Cerrado area in the municipality of Porto Nacional, Tocantins. Twenty plants of each species were evaluated at thirty-day intervals during twenty-five months (February/2008 through February/2010). The following variables were analyzed: number of leaves produced, plant height, and stem diameter. Foliar phenology was also studied (August/2008 through February/2010) by analyzing five randomly-selected individuals of each species. Three branches of each individual were marked and all their leaves were evaluated in terms of emergence and abscission periods. Foliar herbivory was determined based on interval-scale classes of twenty-five per cent each. The results revealed that leaf production and growth in height in Parkia platycephala and Enterolobium timbouva were predominant during the rainy season. In terms of stem diameter, Parkia platycephala presented a better development when compared to Enterolobium timbouva. The relative growth rate increased expressively along the rainy season in both species. An increase in leaf predation was also observed during the wet season in the two species studied. As both species were exposed to the same environmental conditions, the greater relative growth rate observed in P. platycephala can be attributed to its physiological and anatomical features, which among other factors, contributed to a lower leaf predation by herbivores.

RESUMO O uso indiscriminado de fertilizantes minerais na cultura do mamoeiro tem elevado os custos de produção, sendo o uso de fungos micorrízicos arbusculares uma alternativa promissora para diminuir os custos. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a eficiência dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA), no acúmulo de massa da matéria seca e de nutrientes, em mudas de mamoeiro Sunrise Solo, perante a aplicação de doses de superfosfato triplo, consideradas prejudiciais à simbiose. O experimento foi conduzido em ambiente protegido, no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, no esquema 4x3+1: quatro doses (0,0; 672; 1386 e 2100 mg dm-3) de P2O5 (superfosfato triplo), três espécies de fungos micorrízicos: Gigaspora margarita, Entrophospora colombiana e Scutellospora heterogama e o tratamento controle (sem inoculação e sem P2O5). Foram quantificadas as massas das matérias secas das partes aérea e radicular, além dos teores de nitrogênio, fósforo e potássio dos tecidos vegetais (folha e raiz). A inoculação com fungos micorrízicos aumentou em 30% a massa da matéria seca da parte aérea, em comparação com a do tratamento controle. Os fungos micorrízicos aumentaram os teores foliar e radicular de nitrogênio até a dose de 672 mg dm-3 de P2O5. A inoculação do fungo Entrophospora colombiana promoveu maiores ganhos de biomassa. A adubação com P2O5 aumentou os teores de fósforo foliar e radicular.

ABSTRACT The indiscriminate use of mineral fertilizers in papaya orchards has increased production costs, and the use of arbuscular mycorrhizal fungi is a promising alternative to reduce such expenses. Therefore, the present research aimed at studying the efficiency of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on dry matter and nutrient accumulation in Sunrise Solo papaya seedlings, by applying doses of P2O5 (triple superphosphate) that are harmful to the symbiosis. The experiment was carried out in a protected environment and was set up in a randomized block design with four replications, and consisted of four P2O5 doses (0, 672, 1386 and 2100 mg dm-3), three mycorrhizal fungi species (Gigaspora margarita, Entrophospora colombiana and Scutellospora heterogama) and the control treatment (mycorrhiza-free). Shoot and root dry matter as well as nitrogen, phosphorus and potassium contents in leaf and root tissues were assessed. Mycorrhizal inoculation promoted a 30% increase in shoot dry matter in relation to the control treatment. Mycorrhizal fungi promoted increases in leaf and root nitrogen content up to 672 mg dm-3 P2O5. Inoculation of E. colombiana favored the highest gains in root and shoot dry matter. P2O5 fertilization increased foliar and root phosphorus content.

O objetivo do trabalho foi caracterizar anatômica e micromorfometricamente folhas de C. brasiliense em três fitofisionomias do Cerrado (denso, típico e ralo), no município de Porto Nacional-TO. Amostras foram coletadas, fixadas e armazenadasestocadas em álcool 70%. Utilizando técnicas usuais para estudos em anatomia vegetal, foram obtidas secções transversais, longitudinais e paradérmicas do folíolo mediano para estudos anatômicos e micromorfométricos. Os folíolos de C. brasiliense apresentaram epiderme uniestratificada, recoberta por cutícula espessa na face adaxial e por estômatos paracíticos e tricomas tectores pluricelulares na face abaxial. O mesofilo é formado por duas a três camadas de parênquima paliçádico na face adaxial e esponjoso na abaxial. O feixe vascular é do tipo colateral, com demais feixes acessórios apresentando bainha que se estende até a epiderme. As análises micromorfométricas revelaram diferenças significativas na espessura da epiderme adaxial e do parênquima esponjoso em todas as plantas estudadas para cada uma das três fitofisionomias, sendo as médias mais elevadas encontradas nos folíolos das plantas crescendo em Cerrado esparso. Isto sugere que a influência de fatores ambientais pode ter modulado respostas morfológicas nas plantas.

The current study aims to study the anatomy and micromorphometry ofC. brasiliense leaves in three Cerrado (savanna) vegetation-types: dense, typical and sparse) - in the municipality of Porto Nacional-TO. Samples were collected, fixed and stored in alcohol 70%. Transverse, longitudinal and paradermal sections of the median leaflet were prepared for anatomical and micromorphometric studies using standard techniques. C. brasiliense leaflets show uniestratified epidermis covered by thick cuticle on the adaxial surface and by paracytic stomata and multicellular non-glandular trichomes on the abaxial surface. The mesophyll is formed by two or three layers of palisade parenchyma adaxially and spongy parenchyma abaxially. The vascular bundle is of the collateral type and the accessory bundles show a sheath extending into the epidermides. The micromorphometric analyses pointed to significant differences in the thickness of both adaxial epidermis and spongy parenchyma in all specimens from the three vegetation-types. The highest averages were found in the leaflets of sparse cerrado plants, suggesting that environmental factors may have an influence over the plants morphological responses.

A germinação de sementes de orquídeas in vitro vem sendo utilizada desde o início do século passado. Apesar disso, o conhecimento disponível a respeito da composição nutricional dos meios de cultura que favorecem a germinação e o crescimento in vitro de orquídeas ainda é bastante escasso. Diante da ameaça de extinção da Cattleya bicolor e devido à escassez de conhecimento a respeito da germinação e do crescimento in vitro dessa espécie, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do meio de cultura na germinação in vitro de suas sementes, no desenvolvimento inicial dos protocormos até a formação das plântulas, bem como avaliar o crescimento das plântulas até os primeiros doze meses de cultivo in vitro. Os resultados mostraram que o meio de cultura ideal para a germinação in vitro das sementes e para o desenvolvimento inicial das plântulas de Cattleya bicolor é o de Vacin & Went. Recomenda-se que após seis meses de cultivo as plântulas sejam transferidas para o meio MS ou VW, que promovem o desenvolvimento das plântulas, e mantê-las em um destes meios de cultura até o início da aclimatização. Tais informações são de grande importância para a otimização do processo de propagação das espécies de orquídeas nativas do Brasil.

The technique of germinating orchid seeds in vitro has been used since the beginning of the last century. Nevertheless, the available knowledge regarding the nutritional composition of culture media that favor in vitro germination and growth of orchids is still scarce. Cattleya bicolor is a Brazilian threatened orchid species and very little is known about its seed germination and growth in vitro. For that reason, this study aimed at analyzing the influence of the culture medium on the in vitro germination of Cattleya bicolor seeds, on the initial development of its protocorms until they form seedlings, and on seedling growth during the first twelve months of in vitro culture. The results revealed that the Vacin & Went is the ideal culture medium for seed germination and initial seedling development of Cattleya bicolor in vitro. It is recommended that after six months the seedlings be transferred to MS or VW media, since they promote seedling development. They should be kept in one of those media until acclimatization. These results are very important for the optimization of propagation techniques of Brazilian orchid species.

As orquídeas são espécies seriamente ameaçadas de extinção. Por isso, estudos sobre a propagação e desenvolvimento dessas plantas são extremamente importantes. Assim, este trabalho procurou estudar a influência do meio de cultura na germinação in vitro de sementes de Hadrolaelia tenebrosa, no desenvolvimento inicial dos protocormos até a formação das plântulas, bem como no crescimento dessas durante o primeiro ano de cultivo in vitro. Os resultados demonstraram que o método ideal para a multiplicação de Hadrolaelia tenebrosa é a utilização do meio Knudson C para a germinação das sementes. Após seis meses as plântulas devem ser transferidas para o meio VW e nele mantidas até o início da aclimatização. Ressalta-se o fato de que para essa espécie o meio de cultura mais eficaz para a germinação, não foi o mais adequado para o desenvolvimento das plantas. Estas informações são de grande importância para a otimização do processo de propagação de espécies de orquídeas.

Orchids are seriously endangered species. For that reason, studies regarding their propagation and development are extremely important. Thus, the present study analyzed the influence of the culture medium on the in vitro germination of Hadrolaelia tenebrosa seeds, on the initial development of protocorms until they form seedlings and on seedling growth during the first twelve months in vitro. The results revealed that the ideal methodology for the in vitro culture of Hadrolaelia tenebrosa involves the use the Knudson's C medium for seed germination and seedling initial growth, and the subsequent transfer of six-month-old plants to VW medium where they should remain until acclimatization is carried out. The obtained data showed that the most efficient culture medium for seed germination of that species was not the most adequate for the development of their seedlings. Therefore, the outcomes of such studies are very important for the optimization of propagation techniques for orchid species.