Resumo O ingrediente ativo glifosato é o herbicida mais comercializado do mercado mundial, pela sua capacidade de eliminar as plantas daninhas. No entanto, ele pode prejudicar o desenvolvimento dos organismos não-alvo e ameaçar a qualidade do ambiente. O estudo teve como objetivo analisar os efeitos de concentrações potencialmente tóxicas de glifosato sobre a germinação, o crescimento, o ciclo celular e a estabilidade genômica de Lactuca sativa L., e identificar as variáveis mais sensíveis para avaliar a toxicidade deste herbicida ao biomonitor. Sementes de L. sativa foram germinadas em placas de Petri contendo uma folha de papel-filtro umedecida com 5 mL das concentrações de glifosato (1,34, 3,35, 6,70, 10,05, 13,40 mg L-1). Os controles consistiram em água destilada (negativo) e 3 mg L-1 de CuSO4 (positivo). Variáveis macroscópicas e microscópicas foram analisadas. A germinação de L. sativa não foi afetada pelas concentrações de glifosato. O comprimento da raiz e a altura da parte aérea das plantas e o índice mitótico reduziram desde a menor concentração testada. O índice de anomalias cromossômicas e a frequência de micronúcleos aumentaram, respectivamente, 3,2 e 22 vezes na presença da menor concentração de glifosato em comparação ao controle negativo. Os efeitos fitotóxicos e citogenotóxicos observados demonstram a interferência negativa do herbicida no desenvolvimento de L. sativa. O comprimento da raiz e as variáveis microscópicas foram as que apresentaram maior sensibilidade. Este estudo alerta sobre os possíveis efeitos prejudiciais que o glifosato pode provocar nos organismos não-alvo, sugerindo um maior controle quanto à utilização deste herbicida, a fim de mitigar o seu impacto ambiental.

Abstract The active ingredient glyphosate is the most commercialized herbicide on the world market due to its capability in eliminating weeds. However, it can harm the development of non-target organisms and threaten environmental quality. This study analyzed the effects of potentially toxic concentrations of glyphosate on germination, growth, cell cycle and genomic stability of Lactuca sativa L., and identified the most sensitive variables for assessing the toxicity of this herbicide to this biomonitor. Seeds of L. sativa were germinated in Petri dishes containing a sheet of filter paper moistened with 5 mL of a concentration of glyphosate (1.34, 3.35, 6.70, 10.05, 13.40 mg L-1). Controls consisted of distilled water (negative) and 3 mg L-1 CuSO4 (positive). Macroscopic and microscopic variables were analyzed. The germination of L. sativa was not affected by the concentrations of glyphosate. Root length and shoot height of the plants and the mitotic index decreased from the lowest concentration tested on. The chromosomal anomaly index and frequency of micronuclei increased by 3.2 and 22 times, respectively, with the presence of the lowest concentration of glyphosate compared to the negative control. The observed phytotoxic and cytogenotoxic effects demonstrate the negative influence that glyphosate has on the development of L. sativa. Root length and microscopic variables showed the highest sensitivity. This study warns of the possible harmful effects that glyphosate can have on non-target organisms and suggests greater control over the use of this herbicide to mitigate its environmental impact.

Resumo A herbivoria é uma interação de grande impacto sobre as comunidades de plantas, uma vez que as relações entre herbívoros e plantas são fundamentais para a distribuição e abundância das espécies ao longo do tempo e do espaço. O objetivo deste estudo foi monitorar a taxa de expansão foliar da samambaia arborescente Cyathea phalerata e avaliar o dano causado por herbívoros a folhas de diferentes idades, assim como verificar se este dano está relacionado à temperatura e à precipitação. O estudo foi realizado em um fragmento de Floresta Atlântica subtropical localizado no município de Caraá, na encosta nordeste do estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil. Nós monitoramos 24 indivíduos maduros de C. phalerata com báculos em uma população de aproximadamente 50 plantas. A taxa de expansão foliar, a porcentagem de folhas danificadas e a taxa de consumo da lâmina foliar por herbivoria foram calculados. Médias mensais de temperatura e precipitação acumulada foram calculadas a partir de dados diários. Báculos de C. phalerata expandiram rapidamente durante o primeiro e o segundo mês após emergência (3,98 cm dia-1; 2,91 cm dia-1, respectivamente). O dano causado por herbivoria foi observado em todas as folhas monitoradas, mas nenhuma das plantas sofreu desfolhação completa. A maior porcentagem (57%) de folhas danificadas foi registrada aos 60 dias de monitoramento, e também a maior taxa de consumo mensal (6,04%) ocorreu em folhas jovens, recém expandidas, enquanto esta taxa permaneceu entre 1,50 e 2,21% em folhas maduras. As taxas mensais de consumo da lâmina foliar e de folhas danificadas mostraram relação positiva e forte entre si e com a temperatura. A rápida expansão foliar observada em C. phalerata pode ser considerada uma estratégia fenológica para reduzir o dano a folhas jovens, abreviando o período de desenvolvimento e acelerando o aumento das defesas em folhas maduras.

Abstract Herbivory is an interaction with great impact on plant communities since relationships between herbivores and plants are fundamental to the distribution and abundance of species over time and space. The aim of this study was to monitor the rate of leaf expansion in the tree fern Cyathea phalerata and evaluate the damage caused by herbivores to leaves of different ages and whether such damage is related to temperature and precipitation. The study was performed in a subtropical Atlantic Forest fragment located in the municipality of Caraá, in the northeast hillside of Rio Grande do Sul state, in southern Brazil. We monitored 24 mature individuals of C. phalerata with croziers in a population of approximately 50 plants. Leaf expansion rate, percentage of damaged leaves and leaf blade consumption rate by herbivory were calculated. Monthly means for temperature and accumulated rainfall were calculated from daily data. Croziers of C. phalerata were found to expand rapidly during the first and second months after emergence (3.98 cm day-1; 2.91 cm day-1, respectively). Damage caused by herbivory was observed in all of the monitored leaves, but none of the plants experienced complete defoliation. The highest percentage (57%) of damaged leaves was recorded at 60 days of monitoring, and also the highest monthly consumption rate of the blade (6.04%) occurred with young, newly-expanded leaves, while this rate remained between 1.50 and 2.21% for mature leaves. Rates of monthly leaf consumption and damaged leaves showed positive and strong relationship with each other and with temperature. The rapid leaf expansion observed for C. phalerata can be considered a phenological strategy to reduce damage to young leaves by shortening the developmental period and accelerating the increase of defenses in mature leaves.

Resumo Bromeliaceae é restrita à região neotropical, com alto grau de endemismo, que contribui para o aumento da biodiversidade, devido às características morfológicas dos indivíduos. Objetivando desenvolver uma tecnologia in vitro de conservação para obtenção de plantas com vistas à reintrodução, sementes de Vriesea flammea L.B.Sm. foram coletadas, esterilizadas, germinadas em meio de cultura e as plantas obtidas foram cultivadas por 180 dias em meio MS com diferentes concentrações de nutrientes minerais (25 e 50% dos sais nitrogenados e dos macronutrientes), bem como em diferentes concentrações de sacarose (20, 30, 40, 50 e 60 g L-1). Após, as plantas foram aclimatizadas por 150 dias em substrato comercial. Quando da esterilização das sementes, apenas 4% destas contaminaram. Por sua vez, a esterilização de cápsulas resultou em 43,6% de sementes contaminadas. Taxas de germinação superiores a 80% foram registradas. Baixas concentrações dos sais nitrogenados e de macronutrientes proporcionaram sobrevivência superior a 76% e promoveram maior desenvolvimento das plantas in vitro do que o meio MS completo. O desenvolvimento do sistema aéreo, radicular, a massa fresca e pigmentos fotossintéticos apresentaram relação positiva com a concentração de sacarose in vitro. A maior concentração de sacarose também propiciou indiretamente maior desenvolvimento do sistema aéreo e massa fresca das plantas aclimatizadas. Estabelecemos as condições de cultivo in vitro e aclimatização para a eficiente propagação de V. flammea com vistas à conservação da espécie ou reestabelecimento das populações naturais.

Abstract Bromeliaceae is restricted to the Neotropical region and has a high degree of endemism, which contributes to increased biodiversity because of the diverse morphological characteristics of individuals. In order to develop an in vitro conservation technology to obtain plants for reintroduction, seeds of Vriesea flammea L.B.Sm. were collected, sterilized and germinated in culture medium. The plants obtained were cultured for 180 days in MS medium with different concentrations of mineral nutrients (25 and 50% of nitrogenous salts and macronutrients), and different concentrations of sucrose (20, 30, 40, 50 and 60 g L-1), and then acclimatized for 150 days on commercial substrate. When seeds were sterilized directly, only 4% of them were contaminated, whereas sterilization of capsules resulted in 43.6% contaminated seeds. Germination rates above 80% were recorded. Low concentrations of nitrogenous salts and macronutrients produced greater than 76% survival and promoted greater in vitro plant development than the complete MS medium. The development of the aerial system, root system, fresh mass and photosynthetic pigments were positively related to sucrose concentration in vitro. The highest sucrose concentration also indirectly promoted greater development of the aerial system and fresh mass of acclimatized plants. We established conditions for in vitro cultivation and acclimatization for efficient propagation of V. flammea with a view towards conservation of the species or reestablishment of natural populations.

Resumo Este estudo avaliou a genotoxicidade e a qualidade química do Rio dos Sinos, Sul do Brasil. Durante dois anos, com periodicidade bimensal, ramos de Tradescantia pallida var. purpurea com botões florais foram expostos a amostras de água do rio de Caraá, Santo Antônio da Patrulha, Taquara e Campo Bom, municípios localizados nos trechos superior, médio e inferior da Bacia do Rio dos Sinos. Simultaneamente, foram analisados parâmetros químicos, levantados dados de precipitação e realizados controles negativos (água destilada) e positivos (0,1% formaldeído). Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades de células-mãe de grão de pólen. Do trecho superior em direção ao inferior, foi observado aumento da frequência de MCN e na concentração de parâmetros químicos. Cádmio, chumbo, cobre, cromo total e zinco estiveram presentes nos quatro pontos amostrais, sem apresentar um gradiente de concentração ao longo do rio. A análise multivariada demonstrou a existência de dois componentes principais que explicaram 62,3% das variâncias observadas. Embora em Santo Antônio da Patrulha tenha sido observada genotoxicidade, a água do Rio dos Sinos apresentou valores médios superiores para a maioria dos parâmetros avaliados no trecho inferior, onde a urbanização e a industrialização são maiores. O padrão espacial e temporal de qualidade da água observado reforça a importância de considerar os fatores ambientais e seus efeitos nos organismos de forma integrada em programas de monitoramento de cursos hídricos.

Abstract This study assessed the genotoxicity and chemical quality of the Rio dos Sinos, southern Brazil. During two years, bimonthly, cuttings of Tradescantia pallida var. purpurea with flower buds were exposed to river water samples from Caraá, Santo Antônio da Patrulha, Taquara and Campo Bom, which are municipalities located in the upper, middle and lower stretches of the Rio dos Sinos basin. Simultaneously, chemical parameters were analyzed, rainfall data were surveyed and negative (distilled water) and positive (0.1% formaldehyde) controls were made. Micronuclei (MCN) frequencies were determined in tetrads of pollen grain mother cells. From the upper stretch toward the lower, there was an increase in the frequency of MCN and in concentrations of chemical parameters. Cadmium, lead, copper, total chromium and zinc were present at the four sites and a concentration gradient was not demonstrated along the river. The multivariate analysis revealed that two principal components exist, which accounted for 62.3% of the observed variances. Although genotoxicity was observed in Santo Antônio da Patrulha, the water presented higher mean values for most of the assessed parameters, in the lower stretch, where urbanization and industrialization are greater. The spatial and temporal pattern of water quality observed reinforces the importance of considering the environmental factors and their effects on organisms in an integrated way in watercourse monitoring programs.

Resumo O presente estudo avaliou os efeitos genotóxicos do ar atmosférico sobre Tradescantia pallida var. purpurea em áreas urbanas com diferentes intensidades de tráfego veicular e em fragmentos de mata ciliar na Bacia do Rio dos Sinos (Rio Grande do Sul, Brasil), considerando a influência de condições climáticas prevalecentes nesses ambientes. Bimensalmente, de maio de 2012 a março de 2013, ramos com botões florais foram expostos por 8 h em ambientes urbanos e de mata ciliar nos municípios de Caraá, Taquara e Campo Bom nos trechos superior, médio e inferior, respectivamente, da Bacia do Rio dos Sinos. Simultaneamente, foram realizados controles negativos e levantados dados climáticos. Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades jovens de células-mãe de grãos de pólen e expressas como MCN/100 tétrades. Frequências de MCN significativamente superiores foram observadas em botões expostos nos ambientes urbanos e de matas ciliares em Taquara (até 7,23 e 4,80, respectivamente) e Campo Bom (até 4,90 e 4,23, respectivamente) do que em botões expostos em Caraá (até 2,90 e 2,50, respectivamente), na maioria das amostragens, e em relação ao controle negativo (até 1,93) em todos os meses. Ao longo do período monitorado, ocorreram variações significativas nas frequências de MCN em todos os pontos amostrais, com exceção do ambiente urbano de Caraá. Para os ambientes urbanos, foi observada relação entre a frequência de MCN, tráfego veicular e temperatura média. Para os fragmentos de mata ciliar, não houve associação entre a frequência de MCN e fatores climáticos. Tradescantia pallida var. purpurea pode ser considerada uma ferramenta útil para apontar áreas com poluição atmosférica aumentada, desde que, sob condições climáticas severas, a exposição das plantas seja evitada, para minimizar o efeito destas sobre a formação de micronúcleos.

Abstract The present study evaluated the genotoxic effects of the atmospheric air on Tradescantia pallida var. purpurea in urban areas with different intensities of vehicular traffic and in riparian forest fragments in the Sinos River Basin (Rio Grande do Sul, Brazil), considering the influence of climatic conditions prevailing in these environments. Bimonthly, from May 2012 to March 2013, cuttings with flower buds were exposed for 8 h in urban and riparian forest environments in the municipalities of Caraá, Taquara and Campo Bom in the upper, middle and lower sections, respectively, of the Sinos River Basin. Simultaneously, negative controls were made and climatic data were recorded. Micronuclei (MCN) frequencies were determined in young tetrads of pollen mother cells and expressed as MCN/100 tetrads. Significantly higher MCN frequencies were observed in buds exposed in urban and riparian forest environments in Taquara (up to 7.23 and 4.80, respectively) and Campo Bom (up to 4.90 and 4.23, respectively) than in buds exposed in Caraá (up to 2.90 and 2.50, respectively), in the majority of samplings, and in relation to the negative control (up to 1.93) in all months. Over the course of the period monitored, there were significant variations in MCN frequencies at all sampling points, with the exception of the urban environment in Caraá. For the urban environments, relation between the MCN frequency, vehicular traffic and mean temperature was observed. For the riparian forest fragments, there was no association between MCN frequency and climatic factors. Tradescantia pallida var. purpurea can be considered a useful tool to point out areas with increased atmospheric pollution, since the exposure of plants under severe climatic conditions is avoided to minimize their negative influence on the formation of micronuclei.

Regnellidium diphyllum Lindm. é uma samambaia heterosporada que se desenvolve em águas rasas ou em solos úmidos, sendo que a poluição da água contribui para sua vulnerabilidade. A contaminação ambiental por chumbo ocorre principalmente por resíduos industriais e agrícolas, bem como por efluentes domésticos. Devido à sua persistência no ambiente, esse metal pode apresentar importante toxicidade aos organismos vivos. A germinação de megásporos e o desenvolvimento inicial de esporófitos de R. diphyllum foram avaliados em solução de Meyer com concentrações de 0 (controle), 1, 5, 10 e 50 mg L–1 de nitrato de chumbo (Pb(NO3)2). O estudo foi conduzido em câmara de germinação a 25±1 °C e fotoperíodo de 12 horas sob irradiância nominal de 100 μmol m–2 s–1, por 28 dias. A concentração de chumbo em esporófitos foi analisada por espectrometria de absorção atômica. Na ausência de chumbo, 74% dos esporos germinaram, enquanto que porcentagens de germinação significantemente menores foram observadas nas concentrações de 1, 10 e 50 mg L–1 de Pb(NO3)2. A presença de chumbo não influenciou significativamente o crescimento das raízes. O desenvolvimento das folhas primárias foi significativamente menor em relação ao controle a partir de 5 mg L–1 de Pb(NO3)2 aos 28 dias. O comprimento das folhas secundárias não diferiu significativamente entre esporófitos expostos às diferentes concentrações de chumbo e aqueles do controle, aos 28 dias. Esporófitos expostos a 10 e 50 mg L–1 de Pb(NO3)2 acumularam 1129 mg kg–1 e 5145 mg kg–1 de Pb, respectivamente. A presença de altas concentrações de chumbo nos esporófitos de R. diphyllum não impediu seu desenvolvimento inicial. Estudos futuros deverão investigar a capacidade de a espécie acumular e tolerar altas concentrações de chumbo em estádios avançados de desenvolvimento e também em condições ambientais.

Regnellidium diphyllum Lindm. is a heterosporous fern which grows in shallow waters and wetlands, and water pollution contributes to its vulnerability. Environmental lead contamination is mostly caused by industrial and agricultural residues as well as domestic sewage. Given its persistence in the environment, lead can cause important toxicity in living organisms. Megaspore germination and the initial growth of R. diphyllum sporophytes were assessed in Meyer's solution with lead nitrate (Pb(NO3)2) concentrations of 0 (control), 1, 5, 10 and 50 mg L–1. The study was conducted in a growth chamber at 25±1°C and a 12 hour photoperiod with a nominal irradiance of 100 μmol m–2 s–1, for 28 days. Lead concentration in sporophytes was assessed using atomic absorption spectrometry. In the absence of lead, 74% of spores germinated, while significantly lower germination percentages were observed in Pb(NO3)2 concentrations of 1, 10 and 50 mg L–1. The presence of lead did not significantly influence root growth. At 28 days, primary leaf development was significantly lower in Pb(NO3)2 concentrations of 5 mg L–1 and higher in relation to the control. The length of secondary leaves did not significantly differ between sporophytes exposed to different concentrations of lead and those of the control at 28 days. Sporophytes exposed to 10 and 50 mg L–1 Pb(NO3)2 accumulated 1129 mg kg–1 and 5145 mg kg–1 of Pb, respectively. The presence of high levels of lead in R. diphyllum sporophytes did not prevent initial development. Future studies should investigate the ability of the species to accumulate and tolerate high levels of lead in advanced stages of its development and in environmental conditions.

O bioensaio Trad-MCN foi utilizado para investigar a genotoxicidade em plantas de Tradescantia pallida var. purpurea expostas a variações nas condições ambientais, em uma área urbana e uma área rural, na região metropolitana de Porto Alegre, Região Sul do Brasil, durante o período de um ano. Na primavera de 2009 e no verão, no outono e no inverno de 2010, plantas de T. pallida var. purpurea em vasos foram expostas em dois pontos amostrais, com diferentes características: a área urbana do município de Estância Velha, com atividade industrial do setor coureiro calçadista, e uma Área de Especial Interesse Ambiental (AEIA), na zona rural do município de Novo Hamburgo. Outras plantas compuseram o grupo controle e foram mantidas em ambiente interno. Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades jovens de células-mãe de grãos de pólen e expressas como MCN/100 tétrades. Dados climáticos também foram registrados durante o experimento. As frequências de MCN na área urbana foram significantemente superiores (até 8,13) àquelas encontradas na área rural (até 1,26) e no grupo controle (até 1,10), as quais não diferiram estatisticamente entre si ao longo do ano. As maiores frequências de MCN observadas na área urbana podem ser atribuídas à poluição atmosférica, mas também podem ter sido influenciadas por diferenças microclimáticas e de variação térmica diária entre áreas. Temperaturas mais altas registradas na primavera e no verão podem ter influenciado as frequências de MCN observadas na área urbana. Não foi observada uma clara relação entre a pluviosidade e as frequências de MCN. Similares e altas porcentagens de umidade relativa foram registradas ao longo do período de estudo. Considerando‑se que a planta bioindicadora apresenta uma resposta integrada a fatores abióticos, tais como poluentes e condições climáticas, esta pode vir a ser utilizada como uma ferramenta adicional, que pode apontar para efeitos sinérgicos de variáveis ambientais sobre os organismos.

The Trad-MCN bioassay was used to investigate the genotoxicity on Tradescantia pallida var. purpurea plants exposed to variations in the environmental conditions in urban and rural sites in the metropolitan area of Porto Alegre, southern Brazil, over a one-year period. In spring 2009 and in summer, autumn and winter 2010, potted plants of T. pallida var. purpurea were exposed at two sites with different characteristics: the urban area of the municipality of Estância Velha, with leather and footwear industrial activity, and a Site of Special Environmental Interest in the rural area of the municipality of Novo Hamburgo. Other plants comprised the control group and were kept indoors. Frequencies of micronuclei (MCN) were determined in early tetrads of pollen mother cells and expressed as MCN/100 tetrads. Climate data were also registered during the experiment. MCN frequencies in the urban area were significantly higher (up to 8.13) than those found in the rural area (up to 1.26) and in the control group (up to 1.10), which did not differ statistically from each other over the year. The higher MCN frequencies observed in the urban site can be attributed to air pollution, but also may have been influenced by microclimatic and daily thermal variation differences between sites. Higher temperatures recorded in spring and summer may have influenced MCN frequencies observed in the urban site. No clear relation was observed between rainfall and MCN frequencies. Similar and high relative humidity percentages were registered over the period of the study. Considering that the bioindicator plant presents an integrated response to abiotic factors such as pollutants and weather conditions, it can be used as an additional tool that can point to synergistic effects of environmental variables on organisms.

A samambaia heterosporada Regnellidium diphyllum Lindm. ocorre no Sul do Brasil e em algumas localidades vizinhas no Uruguai e na Argentina. Atualmente, consta da lista de espécies ameaçadas do Estado do Rio Grande do Sul. Alterações antrópicas - tais como a conversão de áreas úmidas em áreas de agricultura ou a contaminação de água e solo por poluentes - podem comprometer o estabelecimento e a sobrevivência da espécie. Níquel (Ni) é um nutriente essencial às plantas, mas níveis aumentados desse metal, em razão da poluição, podem causar efeitos deletérios, especialmente em macrófitas aquáticas. Testes de germinação de megásporos foram realizados usando-se solução de Meyer, em concentrações de 0 (controle); 0,05; 0,5; 1; 5; 10; 20; 30; 50; 100 mg L-1 de Ni. O desenvolvimento inicial de esporófitos apomíticos foi estudado usando-se soluções contendo 0 (controle) a 4,8 mg L-1 de Ni. Relação negativa significante foi observada entre diferentes concentrações de Ni e as taxas de germinação de megásporos/formação de esporófitos. Raízes primárias e folhas primárias e secundárias foram significantemente mais curtas a 3,2 e 4,8 mg L-1 de Ni, quando comparadas ao tratamento sem esse metal. Em 4,8 mg L-1, folhas também apresentaram clorose e necrose. A introdução de poluentes com Ni no habitat natural de Regnellidium diphyllum pode inibir o estabelecimento de plantas em estádio inicial de desenvolvimento, um problemaa a ser considerado em relação à conservação dessa espécie.

The heterosporous fern Regnellidium diphyllum occurs in southern Brazil and some adjoining localities in Uruguay and Argentina. Currently it is on the list of threatened species in the state of Rio Grande do Sul. Anthropic alterations such as the conversion of wetlands into agricultural areas or water and soil contamination by pollutants may compromise the establishment and survival of this species. Nickel (Ni) is an essential nutrient for plants but increasing levels of this metal due to pollution can cause deleterious effects especially in aquatic macrophytes. Megaspore germination tests were performed using Meyer's solution, at concentrations of 0 (control), 0.05, 0.5, 1, 5, 10, 20, 30, 50 and 100 mg L-1 of Ni. The initial development of apomictic sporophytes was studied using solutions containing 0 (control) to 4.8 mg L-1 of Ni. A significant negative relation was observed between the different Ni concentrations and the megaspore germination/sporophyte formation rates. Primary roots, primary leaves and secondary leaves were significantly shorter at 3.2 and 4.8 mg L-1 of Ni, when compared with the treatment without this metal. At 4.8 mg L-1, leaves also presented chlorosis and necrosis. The introduction of pollutants with Ni in the natural habitat of Regnellidium diphyllum may inhibit the establishment of plants in the initial stage of development, a problem to be considered in relation to the conservation of this species.

Regnellidium diphyllum Lindman é uma filicínea heterosporada que se desenvolve em ambientes aquáticos e áreas úmidas circundantes, sendo considerada ameaçada pelo aumento da poluição e desaparecimento dos seus hábitats naturais. Entre os contaminantes, o cromo hexavalente - Cr(VI) - é conhecido por estar presente nos efluentes de algumas indústrias de curtimento de couro. Testes de germinação foram realizados em meio líquido de Meyer, com concentrações de 0(controle); 0,1; 0,5; 1; 5; 10; 15; 20; 30; 50; e 80 mg.L-1 de Cr(VI), a partir de uma solução padrão de Titrisol® a 1000 mg.L-1. O desenvolvimento primário dos esporófitos apomíticos foi analisado em meios contendo de 0,025 a 4,8 mg.L-1 de Cr(VI). Os experimentos foram conduzidos em câmara de crescimento a 24 ± 1 ºC, fotoperíodo de 12 horas com lâmpadas fluorescentes fornecendo irradiância nominal de 77 µmol.m-2/s. Diferenças significativas na germinação dos megásporos e seu subsequente desenvolvimento foram verificadas a partir da concentração 0,5 mg.L-1 de Cr(VI). O crescimento da raiz primária e das folhas primárias e secundárias foi significativamente reduzido na concentração 3,2mg.L-1 de Cr(VI) ou superior. Considerando a poluição proveniente por Cr(VI) em algumas áreas de ocorrência natural de R. diphyllum, esses dados indicam que as baixas taxas de reprodução e mesmo o desaparecimento das populações podem ser esperadas nessas situações.

Regnellidium diphyllum Lindman is a heterosporous fern, growing in aquatic environments and surrounding wetlands, which is assumed to be threatened by increasing water pollution and disappearance of its natural habitats. Among contaminants, hexavalent chromium - Cr(VI) - is known to be present in effluents from some leather tanning factories. Megaspore germination tests were performed using Meyer's solution, at concentrations 0 (control), 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 50, and 80 mg.L-1, from a standard solution of Titrisol® 1000 mg.L-1. The primary development of apomictic sporophytes was studied using solutions containing 0.025 to 4.8 mg.L-1 of Cr(VI). The experiments were conducted in a growth chamber at 24 ± 1 ºC and for a 12-hour photoperiod under fluorescent lights, providing a nominal irradiance of 77 µmol.m-2/s. Significant differences in megaspore germination, with subsequent sporophytic development, were verified from 0.5 mg.L-1 Cr(VI) concentration onwards. Growth of primary root and primary and secondary leaves was significantly reduced at 3.2 mg.L-1 Cr(VI) concentration or higher. Considering the pollution from Cr(VI) in some areas of R. diphyllum natural occurrence, these data indicate that low reproductive rates and disappearance of populations are likely to occur in these situations.

Regnellidium diphyllum tem sua distribuição restrita ao Sul do Brasil e localidades vizinhas no Uruguai e na Argentina. Atualmente, ela faz parte da lista de espécies ameaçadas do Rio Grande do Sul. A conversão de áreas úmidas em espaços para agricultura ou a contaminação do solo pela introdução de resíduos tóxicos e fertilizantes podem comprometer o estabelecimento e a sobrevivência da espécie. Entre os poluentes, estão metais pesados, como o cádmio (Cd). Megásporos foram germinados em meio de cultura líquido, com concentrações de 0 (controle), 0,39; 0,78; 1,56; 3,12; 6,25; 12,5; 25; 50 e 100 mg L-1 de Cd, a partir de uma solução padrão de Titrisol® a 1000 mg L-1. O aumento de Cd para 50 mg L-1 no meio de crescimento resultou em baixa germinabilidade (58%), não sendo observada germinação a 100 mg L-1. Em esporófitos apomíticos, houve redução significativa do crescimento da raiz e da folha primárias e ausência de formação de folha secundária a partir de 12,5 mgL-1 de Cd. Os resultados indicaram que R. diphyllum é tolerante à presença de Cd em concentrações consideravelmente mais altas (0,78 mgL-1) do que aquelas normalmente encontradas em ecossistemas aquáticos não poluídos (0,01 mgL-1), embora a sensibilidade a concentrações mais altas possa ameaçar o estabelecimento e a permanência dessa espécie em habitats expostos à contaminação com esse metal.

Regnellidium diphyllum has its distribution restricted to Southern Brazil and adjoining localities in Uruguay and Argentina. Currently it is on the list of threatened species of Rio Grande do Sul. The conversion of wetlands into agricultural areas or soil contamination by the introduction of waste products and fertilizers may compromise the establishment and survival of this species. Among the pollutants are heavy metals, such as cadmium (Cd). Megaspores were germinated in liquid culture medium, with concentrations 0 (control), 0.39; 0.78; 1.56; 3.12; 6.25; 12.5; 25; 50 and 100 mg L-1 of Cd, starting from a standard solution of Titrisol® at 1000 mg L-1. The increase of Cd in the growth medium to 50 mg L-1 resulted in low germinability (58%), and no germination was observed on 100 mg L-1. In apomictical sporophytes, the growth of primary root and leaf was significantly reduced and no secondary leaf was formed at Cd concentrations of 12.5 and higher than this. The results indicated that R. diphyllum is tolerant to the presence of Cd up to considerably higher concentrations (0.78 mg L-1) than that normally found in unpolluted aquatic ecosystems (0.01 mg L-1), although the sensitivity to higher concentrations might endanger the establishment and permanence of this species in habitats exposed to contamination with this metal.

Foi avaliada a influência de diferentes tratamentos com antibióticos durante a transformação genética de soja. Inicialmente, desenvolveu-se um estudo para identificar como diferentes tratamentos com antibióticos afetam o tecido embriogênico da soja. O efeito da carbenicilina a 500 mg L-1 foi genótipo-dependente. Esse antibiótico não afetou a sobrevivência dos embriões da cv. IAS5, enquanto a proliferação dos embriões da cv. Bragg foi três vezes maior quando comparada com o controle. Por outro lado, cefotaxima, a 350 e 500 mg L-1, causou a morte dos tecidos embriogênicos de ambas as cultivares. Por fim, a associação de cefotaxima (250 mg L-1) + vancomicina (250 mg L-1) não afetou negativamente os embriões somáticos das cultivares testadas durante os 63 dias de tratamento. Posteriormente, foi realizado um segundo experimento para determinar a eficiência de diferentes tratamentos com antibióticos na supressão da linhagem LBA4404 de Agrobacterium tumefaciens durante a transformação genética. Nas condições da cultura, a carbenicilina, a 500 e 1000 mg L-1, não foi eficiente para a supressão de Agrobacterium. Por outro lado, os tratamentos com cefotaxima, 350 e 500 mg L-1, ou cefotaxima + vancomicina suprimiram eficientemente Agrobacterium após 49 dias. Os dados dos dois experimentos sugerem a cefotaxima + vancomicina por 49-63 dias como o tratamento mais apropriado. Esse é o primeiro registro do efeito de antibióticos sobre tecidos de soja. Foi identificada uma combinação de antibióticos que suprimiram A. tumefaciens com efeitos fitotóxicos mínimos, podendo ser recomendada para a otimização do método de transformação genética de soja mediada por Agrobacterium.

The influence of different antibiotic treatments in soybean genetic transformation was evaluated. First, an assay was performed to verify how different antibiotic treatments affect soybean embryogenic tissues. The effect of carbenicillin at 500 mg L-1 was genotype-dependent. This antibiotic did not affect embryo survival of cv. IAS5, but a three-fold increase of embryo proliferation was observed for cv. Bragg, when compared to the control. On the other hand, cefotaxime at 350 and 500 mg L-1 caused death of embryogenic tissues of both cultivars. Finally, the association of cefotaxime (250 mg L-1) + vancomycin (250 mg L-1) did not affect negatively the somatic embryos of tested cultivars until 63 days of treatment. Thereafter, a second experiment was carried out to determine the efficacy of different antibiotic treatments in suppressing LBA4404 Agrobacterium tumefaciens strain in genetic transformation. On tissue culture conditions, carbenicillin at 500 and 1000 mg L-1 was not active against Agrobacterium. On the other hand, treatments with cefotaxime at 350 and 500 mg L-1, and cefotaxime + vancomycin efficiently suppressed Agrobacterium during 49 days. Data of both experiments suggested cefotaxime + vancomycin for 49-63 days as the most appropriate treatment. This is the first work reporting the effect of antibiotics on soybean tissues. By identifying an antibiotic combination that suppressed A. tumefaciens with minimal phytotoxic effects, we are able to recommend it for improvement of soybean Agrobacterium-mediated transformation procedure.