Croton sect. Cyclostigma (Euphorbiaceae): anatomical and taxonomic novelties

Croton L. é um gênero megadiverso, amplamente distribuído, monofilético e que, até o momento, possui como única sinapomorfia os estames encurvados no botão floral. Já em nível infragenérico, não há sinapomorfias morfológicas que distingam a maioria das seções. Dentre os caracteres utilizados nas descrições taxonômicas de Croton, destacam-se as estruturas secretoras mostrando-se promissoras como subsídio para a taxonomia e filogenia, pois exibem diversidade morfológica e produzem compostos de natureza química complexa. No entanto, imprecisões em caracterizações anatômicas e descrições taxonômicas que não combinam parâmetros como a natureza química, a estrutura e período de atividade das estruturas secretoras, vêm causando equívocos principalmente quanto ao reconhecimento de coléteres e nectários extraflorais (NEF). Tais estruturas podem ocupar posição equivalente e possuir semelhanças morfológicas. O presente estudo tem como foco Croton seção Cyclostigma sensu stricto, plantas arborescentes e exclusivamente Neotropicais. As espécies desta seção são popularmente conhecidas como sangue de dragão devido à exsudação de látex avermelhado quando os troncos sofrem injúrias. A filogenia molecular de Croton seção Cyclostigma demonstrou uma evolução reticulada, com pouca resolução entre as diferentes linhagens. Neste estudo pretende-se ampliar e gerar uma base de dados mais robusta incluindo caracteres anatômicos foliares. Adicionalmente, a natureza química da secreção produzida pelas estruturas secretoras foliares e florais de C. echinocarpus e C. urucurana foi investigada visando esclarecer a classificação destas estruturas e apontar novas interpretações para o gênero. As amostras foram preparadas conforme metodologia usual para análises em microscopia de luz e eletrônica de varredura. Após descrição da anatomia foliar, foi construída uma matriz binária, a partir da qual foi calculada a distância, gerando um dendrograma de similaridade. Folhas e flores de Croton echinocarpus e C. urucurana apresentaram cinco tipos de estruturas secretoras, que foram similares em ambas as espécies. Os idioblastos secretam compostos de natureza mista, os laticíferos são não-articulados ramificados e coléteres e nectários produzem secreção hidrofílica. As glândulas marginais são coléteres do tipo padrão e as flores também apresentaram este tipo de coléter, uma novidade para o gênero. A análise conjunta da estrutura anatômica, histoquímica e período de atividade secretora foi essencial para permitir uma classificação precisa e assim discutir possíveis homologias das estruturas secretoras no gênero. A presença de diferentes tipos de tricomas estrelados, laticíferos não-articulados, além da ausência de NEF nas margens e tricomas lepidoto e fasciculado foram as principais características anatômicas que possibilitaram agrupar os representantes da seção Cyclostigma. Os caracteres anatômicos agregaram dados na descrição de um novo táxon. A partir da amostragem examinada, não foi confirmada a hipótese sobre a homologia entre idioblastos secretores na epiderme e tricomas secretores, assim como, sobre a generalização de laticíferos articulados em Crotonoideae. Embora não tenha um caracter anatômico único para a seção Cyclostigma, a combinação das características examinadas em diferentes níveis de agrupamento foi útil para demonstrar as semelhanças entre espécimes, estabelecendo a identidade taxonômica específica.Croton L. is a megadiverse genus, widely distributed species, monophyletic and that, up to now, possesses the curved stamens in flower buds as the only synapomorphy, and at the infrageneric level there are no morphological synapomorphies that distinguish most sections. Among the characters used in taxonomic descriptions of Croton, the secretory structures are particularly important as they have been promising on the suport of taxonomic and phylogenetic studies, taken in to account they exhibit morphological diversity and produce compounds of complex chemical nature. However, imprecisions in anatomical and taxonomic descriptions that do not match parameters as chemical nature, structure and activity period of secretory structures, have been causing mistakes especially for recognition of colleters and extrafloral nectaries (EFN). These structures may occupy an equivalent position and possess morphological similarities. The present study focuses in Croton section Cyclostigma s.s., arborescent plants and exclusively Neotropical. The species of this section are popularly known as dragon's blood due to the reddish latex exudates on trunks upon injuries. The molecular phylogeny of Croton section Cyclostigma showed a reticulate evolution with little resolution among the different lineages of Croton species investigated. This study aims to expand and produce a database including leaf anatomical characters. Additionally, the chemical nature of the secretion produced by leaf and floral secretory structures of C. echinocarpus and C. urucurana was investigated aiming to clarify the classification of these structures and to point new interpretations to the genus. Samples were prepared according to the methodology for analysis under light and scanning electron microscopy. A binary matrix was constructed based on the leaf anatomical description, after that the distance was calculated and a similarity dendrogram was generated. Leaves and flowers of Croton echinocarpus and C. urucurana present idioblasts that secrete mixed nature compounds, laticifers are non-articulated branched and colleters and nectaries produce hydrophilic secretion. The marginal glands are standard type colleters, which are also present in flowers that represents a novelty for the genus. The combined analysis of anatomical structure, histochemistry and secretory activity period was essential to accurate classification and thus discuss possible homologies of secretory structures in the genus. The presence of different types of stellate trichomes, non-articulated laticifers, besides the absence of EFN on the leaf margin and lepidote and fasciculate trichomes were the main anatomical features that made it possible to cluster the representatives of section Cyclostigma. The anatomical characters aggregated data in the description of a new taxon. From the examined sampling was not confirmed the hypothesis about the homology between secretory idioblasts in the epidermis and secretory trichomes, as well as about the generalization of articulated laticifers in Crotonoideae. Although has not a unique anatomical pattern for section Cyclostigma, the combination of features examined on different levels of clustering was useful to demonstrate the similarities between specimens, and to establish taxonomic identities.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai

Estruturas secretoras da lâmina foliar de amapá amargo (Parahancornia fasciculata, Apocynaceae): histoquímica e doseamento de flavonoides

Amapá amargo (Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist) produz um látex, que se presume ter propriedades medicinais, pois é usado no tratamento da malária, problemas pulmonares, gastrite, e como um agente de cura. Este estudo teve como objetivo analisar estrutural e histoquimicamente os locais de produção e/ou acumúlo de compostos biologicamente ativos, bem como realizar o doseamento de flavonóides presentes no limbo do amapá amargo. Para a análise estrutural e histoquímica foram utilizados protocolos padrão em anatomia vegetal. Considerando que, para o doseamento de flavonóides utilizou-se a espectrometria de absorção na região ultravioleta-visível. O sistema secretor das folhas de amapá amargo é constituído de idioblastos secretores e laticíferos ramificados. Os testes histoquímicos revelaram diferentes tipos de substâncias químicas nos protoplastos celulares de idioblastos e laticíferos. Propriedades farmacológicas do látex de amapa amargo podem ser atribuídas à dois compostos químicos (flavonoides e alcaloides) encontrados neste estudo, ambos estão presentes em idioblastos e laticíferos.Bitter amapa (Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist) produces a latex, which is presumed to have medicinal properties, as it is used in the treatment of malaria, lung problems, gastritis, and as healing agent. This study aimed to analyze structural and histochemically the sites of production and/or accumulation of biologically active compounds, as well as to determine the kind of flavonoids present in the leaf blade of bitter amapa. For structural and histochemical analysis we used standard protocols in plant anatomy. Whereas to assay flavonoids we used absorption spectrometry in the ultraviolet-visible region. The secretory system of bitter amapa leaves is constituted of both secretory idioblasts and branched laticifers. Histochemical tests revealed different types of chemical substances in the cell protoplast of idioblasts and laticifers. Pharmacological properties of bitter amapa latex can be attributed to two chemical compounds (flavonoids and alkaloids) found in this study, both of them are present in idioblasts and laticifers

Secretory structures from the leaf blade of bitter amapá (Parahancornia fasciculata, Apocynaceae): histochemistry and assay of flavonoids

Bitter amapa (Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist) produces a latex, which is presumed to have medicinal properties, as it is used in the treatment of malaria, lung problems, gastritis, and as healing agent. This study aimed to analyze structural and histochemically the sites of production and/or accumulation of biologically active compounds, as well as to determine the kind of flavonoids present in the leaf blade of bitter amapa. For structural and histochemical analysis we used standard protocols in plant anatomy. Whereas to assay flavonoids we used absorption spectrometry in the ultraviolet-visible region. The secretory system of bitter amapa leaves is constituted of both secretory idioblasts and branched laticifers. Histochemical tests revealed different types of chemical substances in the cell protoplast of idioblasts and laticifers. Pharmacological properties of bitter amapa latex can be attributed to two chemical compounds (flavonoids and alkaloids) found in this study, both of them are present in idioblasts and laticifers.Amapá amargo (Parahancornia fasciculata (Poir.) Benoist) produz um látex, que se presume ter propriedades medicinais, pois é usado no tratamento da malária, problemas pulmonares, gastrite, e como um agente de cura. Este estudo teve como objetivo analisar estrutural e histoquimicamente os locais de produção e/ou acumúlo de compostos biologicamente ativos, bem como realizar o doseamento de flavonóides presentes no limbo do amapá amargo. Para a análise estrutural e histoquímica foram utilizados protocolos padrão em anatomia vegetal. Considerando que, para o doseamento de flavonóides utilizou-se a espectrometria de absorção na região ultravioleta-visível. O sistema secretor das folhas de amapá amargo é constituído de idioblastos secretores e laticíferos ramificados. Os testes histoquímicos revelaram diferentes tipos de substâncias químicas nos protoplastos celulares de idioblastos e laticíferos. Propriedades farmacológicas do látex de amapa amargo podem ser atribuídas à dois compostos químicos (flavonoides e alcaloides) encontrados neste estudo, ambos estão presentes em idioblastos e laticíferos.DIAS, A. C. A. A. Universidade Federal do Par

Estrutura e distribuição de tricomas glandulares em três espécies da família Bignoniaceae

Glandular trichomes play a major role in the morphological characterization of the Bignoniaceae. Due to their great diversity of forms and functions, this study aimed to inventory the glandular trichomes present in the aerial vegetative axis of Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata and Stizophyllum riparium, analyze their structure and register the participation of ants in these plants. Fresh samples from the nodal region, petiole and from medium to apical regions of the leaflet blade were fixed and processed according to usual methods in light and scanning electron microscopies. The glandular trichomes found were: peltate, capitate, stipitate, and patelliform/cupular. Peltate trichomes are the most abundant ones and present the most uniform distribution. Patelliform/cupular trichomes occur at specific regions, such as prophylls, leaflet blade and nodal regions. Martinella obovata is the only species that presents capitate and stipitate trichomes, which are widely distributed along the entire aerial vegetative axis. Ants were found in all species, mainly at nodal regions. The occurrence of the capitate-type trichome is reported for the first time to the genus.Tricomas glandulares desempenham papel importante na caracterização morfológica de Bignoniaceae e, devido à grande diversidade de formas e funções que esses tricomas apresentam, o objetivo desse estudo foi inventariar os tricomas glandulares presentes no eixo vegetativo aéreo de Amphilophium magnoliifolium, Martinella obovata. e Stizophyllum riparium, bem como analisar sua estrutura e registrar a participação de formigas nessas espécies. Amostras frescas da região mediana à apical das lâmina foliolar, pecíolo e nó foram fixadas e processadas de acordo com os métodos usuais para microscopia de luz e eletrônica de varredura. Os tricomas glandulares encontrados nas espécies foram: peltados, capitados, estipitados e pateliformes/cupuliformes. Dentre esses tipos o mais abundante foi o tricoma peltado, apresentando também uma distribuição mais uniforme que os demais. Os tricomas pateliformes/cupuliformes estavam em regiões mais específicas, como profilos, lâmina foliolar e na região nodal. Martinella obovata foi a única espécie que apresentou os tricomas capitados e estipitados, amplamente distribuídos ao longo de todo eixo vegetativo aéreo. Em todas as espécies foram encontradas formigas, principalmente nas regiões nodais. A ocorrência do tricoma capitado é relatada pela primeira vez para o gênero.DIAS, A. C.A. A. Universidade Federal do Par

Integrative Variation Analysis Reveals that a Complex Genotype May Specify Phenotype in Siblings with Syndromic Autism Spectrum Disorder

<div><p>It has been proposed that copy number variations (CNVs) are associated with increased risk of autism spectrum disorder (ASD) and, in conjunction with other genetic changes, contribute to the heterogeneity of ASD phenotypes. Array comparative genomic hybridization (aCGH) and exome sequencing, together with systems genetics and network analyses, are being used as tools for the study of complex disorders of unknown etiology, especially those characterized by significant genetic and phenotypic heterogeneity. Therefore, to characterize the complex genotype-phenotype relationship, we performed aCGH and sequenced the exomes of two affected siblings with ASD symptoms, dysmorphic features, and intellectual disability, searching for <i>de novo</i> CNVs, as well as for <i>de novo</i> and rare inherited point variations—single nucleotide variants (SNVs) or small insertions and deletions (indels)—with probable functional impacts. With aCGH, we identified, in both siblings, a duplication in the 4p16.3 region and a deletion at 8p23.3, inherited by a paternal balanced translocation, t(4, 8) (p16; p23). Exome variant analysis found a total of 316 variants, of which 102 were shared by both siblings, 128 were in the male sibling exome data, and 86 were in the female exome data. Our integrative network analysis showed that the siblings’ shared translocation could explain their similar syndromic phenotype, including overgrowth, macrocephaly, and intellectual disability. However, exome data aggregate genes to those already connected from their translocation, which are important to the robustness of the network and contribute to the understanding of the broader spectrum of psychiatric symptoms. This study shows the importance of using an integrative approach to explore genotype-phenotype variability.</p></div

Female sibling STRING network analysis.

<p>Biggest component of the connecting brain-expressed genes present in the unbalanced translocation, altered by the shared and exclusive rare inherited SNV and indels found in the female sibling.</p

Summary of the characteristics observed in our patients, compared with those of other cases described in the literature.

<p>Summary of the characteristics observed in our patients, compared with those of other cases described in the literature.</p

Details of the hemizygous variations found in the exome of the male sibling.

<p>Details of the hemizygous variations found in the exome of the male sibling.</p

Summary diagram of the variations found in the two siblings.

<p>Summary diagram of the variations found in the two siblings.</p