Abstract The objective of this work was to evaluate silicon capacity to mitigate the damaging effects of UV-B radiation on cacao (Theobroma cacao) plants. For the experiment, homogeneous cacao plants produced from seeds collected from a clonal population were subjected to the following treatments: UVB- Si-, no UV-B exposure and no addition of Si (control); UV-B+ Si-, UV-B exposure of 3.0 kJ m-2 per day and no addition of Si; and UV-B+ Si+, UV-B exposure of 3.0 kJ m-2 per day and addition of 2.0 mmol L-1 Si. The molybdenum blue technique was used to determine Si concentrations. For each selected plant, the following were determined: number of leaves; leaf area; root, stem, and leaf dry mass; anatomy of fully expanded leaves; gas exchange; chlorophyll a fluorescence; total soluble sugar concentrations using ethanol extract; and antioxidant enzyme activity. The plants showed a higher leaf and total biomass when treated with Si, as well as lower concentrations of chlorophyll, carotenoids, anthocyanins, flavonoids, and polyphenols under UV-B radiation. Si inhibits the net CO2 assimilation rate and the dark mitochondrial respiration rate. Therefore, Si application on cacao plants mitigates the damaging effects of UV-B, reduces carbon consumption through cellular respiration, and decreases the production of UV-B-absorbing compounds.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade do silício em mitigar os efeitos nocivos da radiação UV-B em plantas de cacau (Theobroma cacao). Para o experimento, plantas homogêneas de cacau produzidas de sementes coletadas de uma população clonal foram submetidas aos seguintes tratamentos: UV-B- Si-, sem exposição à UV-B e sem adição de Si (controle); UV-B+ Si-, exposição à UV-B a 3,0 kJ m-2 por dia e sem adição de Si; e UV-B+ Si+, exposição à UV-B a 3,0 kJ m-2 por dia e adição de 2.0 mmol L-1 de Si. Utilizou-se a técnica azul de molibdênio para determinar as concentrações de Si. Para cada planta selecionada, foram determinados: número de folhas; área foliar; massa seca de raízes, caules e folhas; anatomia das folhas totalmente expandidas; trocas gasosas; fluorescência da clorofila a; concentrações de açúcares solúveis totais com uso de extrato etanólico; e atividade das enzimas antioxidantes. As plantas apresentaram maior biomassa foliar e total quando tratadas com Si, bem como menores concentrações de clorofila, carotenoides, antocianinas, flavonoides e polifenóis sob radiação UV-B. O Si inibe a taxa de assimilação líquida de CO2 e a taxa de respiração mitocondrial no escuro. Portanto, a aplicação de Si em cacaueiros atenua os efeitos nocivos da UV-B, reduz o consumo de carbono pela respiração celular e diminui a produção de compostos absorvedores de UV-B.

Resumo Habitats com pressões seletivas diferentes exercem pressões adaptativas que podem levar indivíduos de uma mesma espécie a apresentar diferentes estratégias de vida para sua sobrevivência. O objetivo desse estudo foi analisar características funcionais para identificação de estratégias ecológicas adaptativas relacionadas às fases de vida terrestre e epifítica de Billbergia euphemiae. Foi verificado que B. euphemiae na fase epifítica possui menor altura, bem como folhas de menor comprimento, largura e área em relação às plantas na fase terrestre. Em relação à anatomia foliar, a espessura do limbo e do parênquima aquífero foram maiores em plantas na fase terrestre, enquanto a densidade de estômatos e de escamas na face abaxial foram maiores na fase epifítica. Em relação ao teor de pigmentos fotossintéticos, apenas clorofila a/b mostrou diferença entre as fases de vida. Em ambos os habitats, as plantas exibiram raízes com pelos absorventes. Na fase epifítica, as raízes exibiram maior espessura do velame, menor córtex externo, maior número de camadas celulares no córtex interno e maior número de polos de protoxilema. Dessa forma, indivíduos de B. euphemiae na fase epifítica exibiram muitas características relacionadas à retenção de água, uma vez que essas plantas não estão inseridas no solo. Além disso, a plasticidade observada pode contribuir para sobrevivência desse grupo em habitats sujeitos a mudanças (e.g., mudanças climáticas e outras variações causadas por interferência humana).

Abstract Habitats under distinct selective pressures exert adaptative pressures that can lead individuals of the same species to present different life strategies for their survival. The aim of this study was to analyse morphoanatomical and physiological traits for identification of adaptive ecological strategies related to both terrestrial and epiphytic life phases of Billbergia euphemiae. It was verified that B. euphemiae showed lower height, as well smaller length, width and foliar area in epiphytic phase than in terrestrial phase. Concerning to foliar anatomy, the thicknesses of leaf and water-storage parenchyma were higher in terrestrial phase, as densities of stomata and scales on the abaxial surface were higher in epiphytic phase. About the contents of photosynthetic pigments, only chlorophyll a/b ratio showed differences between life phases. In both habits, plants exhibited roots with absorption hair. In epiphytic phase, roots exhibited higher velamen thickness, smaller outer cortex, higher number of inner cortex cell layers and higher number of protoxylem poles. Thus, B. euphemiae individuals in epiphytic exhibited lots of traits related to water retention, once these plants are not into the ground. Besides, the plasticity observed may contribute for survival of this group in habitats submitted to modifications (e.g., climate change and other variations caused by human interference).

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito alelopático do óleo essencial de citronela (Cymbopogon nardus) e de extrato foliar de graviola (Annona muricata) na germinação de sementes de picão-preto (Bidens pilosa) e capim-colonião (Megathyrsus maximus). Utilizou-se como tratamentos: óleo essencial de citronela em diferentes concentrações: 0,25, 0,5, 1,0 e 1,5 mL/L (v/v) e extratos aquosos de graviola diluídos nas concentrações de 25, 50, 75 e 100% (v/v), sendo utilizada água destilada como grupo controle. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, sendo realizada uma Regressão na Análise de Variância na estatística. Os parâmetros avaliados foram: frequência relativa da germinação, porcentagem de germinação, tempo médio de germinação, velocidade média de germinação e índice de velocidade de germinação. Com o aumento das concentrações de óleo citronela, verificou-se efeito alelopático em todos os parâmetros analisados para as sementes de picão-preto e capim-colonião. As maiores concentrações de extrato de graviola interferiram em todos os parâmetros tanto para o picão-preto como para o capim-colonião.

The objective of this work was to verify the allelopathic effect of the essential oil of citronella (Cymbopogon nardus) and soursop leaf extract (Annona muricata) on the germination of beggartick’s (Bidens pilosa) and Guinea grass’ seeds (Megathyrsus maximus). The treatments were: citronella essential oil at the following concentrations: 0.25, 0.5, 1.0 and 1.5 mL/L (v/v) and aqueous soursop extracts at concentrations of 25, 50, 75 and 100% (v / v), and a control group of distilled water. The experimental design was completely randomized, and the statistical analysis were ran with a Regression in Analysis of Variance. The parameters evaluated were: relative germination frequency, percentage of germination, average germination time, average germination speed and germination speed index. The results showed that citronella oil was effective in all concentrations: the higher the concentration, the higher was the effect on beggartick and Guinea grass seed germination. The highest concentrations of soursop extract interfered in the all the parameters of beggartick as well as in Guinea grass.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar as características fisiológicas e anatômicas de plantas de um clone de cacau (Theobroma cacao) em resposta ao deficit hídrico após a aplicação foliar de silício. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial 2x3, com dois regimes hídricos (irrigado e não irrigado) e três concentrações de silício (0, 1,5 e 3,0 mg mL-1) aplicadas como pó molhável de SiO2. As plantas foram avaliadas 20 dias após a aplicação dos regimes de irrigação. O uso de SiO2 aumentou a estabilidade das membranas celulares e a eficiência fotoquímica das plantas sob deficit hídrico. A concentração de 1,5 mg mL-1 de SiO2 aumentou a taxa fotossintética, a eficiência do uso da água e a taxa de carboxilação, além de ter mitigado o efeito do estresse oxidativo. A densidade estomática foi reduzida em plantas não irrigadas sob a maior concentração de Si. A concentração de 1,5 mg mL-1 de Si é considerada ótima para o metabolismo fotossintético de plantas jovens de cacau sob limitação de água no solo.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the physiological and anatomical traits of plants of a cacao (Theobroma cacao) clone in response to water deficit after leaf application of silicon. A randomized complete block design was used, with four replicates, in a 2x3 factorial arrangement of two water regimes (irrigated or nonirrigated) and three silicon concentrations (0.0, 1.5, and 3.0 mg mL-1) applied in wettable SiO2 powder. The plants were evaluated 20 days after the irrigation regimes were applied. The use of SiO2 increased the stability of cell membranes and the photochemical efficiency of the plants under water deficit. The 1.5 mg mL-1 concentration of SiO2 increased photosynthetic rate, water use efficiency, and carboxylation efficiency, besides mitigating the effect of oxidative stress. Stomatal density was reduced in nonirrigated plants under the highest concentration of Si. The 1.5 mg mL-1 concentration of Si is considered optimal for the photosynthetic metabolism of young cacao plants under soil water limitation.

This study aimed to characterize the alarm and resistance phases of stress of Caesalpinia echinata under intense irradiance in order to better define its position on forest succession. The alarm phase was identified by rapid reduction in the maximum quantum yield of PSII primary photochemical reactions (ΦP0 = FV/FM) and Performance Index (PIABS) followed by total leaf abscission in the first week of exposure to direct sunlight. The new leaves grown showed recovery of chlorophyll a parameters, increase in blade thickness, elongation of the palisade and spongy parenchymas, higher water content, and reduction of specific leaf area. These changes were associated with the osmoprotector of sucrose and antioxidative of raffinose effects, which indicate an efficient adjustment system to intense irradiance in the resistance phase of stress. However, the continuous decrease in photosynthetic pigments in the resistance phase combined with the photodamage in the fluorescence of Chl a and total abscission of leaves in the alarm phase are strong indications that C. echinata is a shade and late or climax species in forest succession.

Resumo A grande diversidade de tricomas, variando desde estruturas unicelulares a tricomas muito complexos é uma característica marcante em Melastomataceae. Este trabalho caracteriza o indumento foliar de Miconia albicans (Sw.) Triana, M. chamissois Naudin, M. fallax DC., M. ligustroides (DC.) Naudin, Microlepis oleaefolia (DC.) Triana e Rhynchanthera dichotoma DC., espécies típicas do cerrado brasileiro. Amostras retiradas do terço mediano do limbo de folhas jovens e adultas foram processadas segundo técnicas usuais para microscopia eletrônica de varredura (MEV). Verificaram-se dez tipos morfológicos de tricomas e quatro de emergências. Rhynchanthera dichotoma foi a espécie que apresentou maior diversidade de indumento, cinco, sendo que destes, quatro foram registrados pela primeira vez. Um tipo misto de tricoma constituído por uma porção glandular e outra não-glandular ramificada, denominado de "lateral-gland", foi observado em M. ligustroides. A porção não-glandular apresentou diferentes graus de desenvolvimento. Sugere-se uma correlação entre o grau de desenvolvimento da porção não-glandular e a exposição à luz destes tricomas em folhas jovens.

Abstract The wide diversity of their trichomes, which vary from simple unicellular to very complex structures, is a remarkable characteristic in Melastomataceae. This paper characterizes the leaf indumentum of Miconia albicans (Sw.) Triana, M. chamissois Naudin, M. fallax DC., M. ligustroides (DC.) Naudin, Microlepis oleaefolia (DC.) Triana and Rhynchanthera dichotoma DC., typical species from Brazilian cerrado. Samples collected from the median third of young and mature leaf blades were processed following the usual scanning electron microscopy techniques (SEM). We observed ten morphological types of trichomes and four of emergences. With five different types, four of which are reported for the first time, Rhynchanthera dichotoma is the species that presents the most diverse indumenta. A mixed type of trichome formed by a glandular and a branched non-glandular portion called "lateral-gland" was observed in M. ligustroides. Such non-glandular portion presents different degrees of development. A correlation is suggested between the stage of development of the non-glandular portion and the exposition to light of these "lateral gland" on young leaves.

A regulação da calogênese é o primeiro passo para a embriogênese somática indireta in vitro. Nesse sentido, foram investigados os efeitos de diferentes meios de cultura, reguladores de crescimento e fontes nitrogenadas no desenvolvimento de calos em tecidos foliares de Caesalpinia echinata (pau-brasil). Explantes foliares foram cultivados em meios de cultura MS, B5, White e WPM. Testou-se, também, o efeito dos compostos nitrogenados (NH4NO3, KNO3 e glutamina) e a interação entre auxinas (2,4-D, AIA e AIB) e citocininas (BAP e KIN) na desdiferenciação celular indicado pela formação de calos. Os meios MS, B5 e White não foram significantemente diferentes e proporcionaram melhores resultados. Em meio MS contendo as fontes nitrogenadas 2,4 g L-1 NH4NO3 e 1,35 g L-1 glutamina + 4,11 g L-1 de KNO3 na presença de 1,0 mg L-1 2,4-D e 5,0 mg L-1 BAP ocorreu maior proliferação celular indicada pela massa fresca dos calos. As combinações dos reguladores 0,5 mg L-1 2,4-D + 5 mg L-1 BAP e 0,5 mg L-1 AIB + 5,0 mg L-1 BAP suplementado com 2,4 g L-1 NH4NO3 em meio MS estimularam o crescimento dos calos. De maneira geral, os calos apresentaram aspectos friáveis, não embriogênicos, com acúmulo de fenóis e presença de áreas meristemáticas (meristemóides).

The regulation of callus formation is the first step to indirect somatic embryogenesis in vitro. Therefore, we investigated hormonal and nutrient factors on development of callus in leaf tissues of Caesalpinia echinata (Brazilwood). Explants were cultivated in culture media MS, B5, WPM, and White. The effect of nitrogen sources (NH4NO3, KNO3 and glutamine) and the interaction between auxins (2,4-D, IAA and IBA) and cytokinins (BAP and KIN) were also evaluated. Media MS, B5 and White were not significantly different and provided better results. MS medium containing 2.4 g L-1 NH4NO3, 1.35 g L-1 glutamine, and 4.11 g L-1 of KNO3 in the presence of 1 mg.L-1 2,4-D and 5 mg.L-1 BAP increased cellular proliferation as determined by fresh weight of callus. The combination of plant growth regulators at 0.5 mg L-1 2,4-D + 5.0 mg L-1 BAP and 0.5 mg L-1 IBA + 5.0 mg L-1 BAP supplemented with 2.4 g L-1 NH4NO3 in MS medium stimulated growth of callus. In general, callus showed friable, non-embryogenic characteristics, with accumulation of phenolics and the presence of meristematic areas (meristems).