La relation entre l'allocation aux composés secondaires et le taux de croissance relatif chez les Asteraceae

Differences in resource availability have been shown to generate variation in defense chemistry in some species, but proper interspecific studies are rare and give conflicting results. This study focused on the trade-off between growth and production of chemical compounds of plants grown under different resource availabilities. I tested the hypothesis that: (1) contrasting plant species grown under controlled and enriched environmental conditions will show a negative correlation between their relative growth rates and their secondary compounds; (2) there is a negative correlation between mobile defenses (measured by the toxicity bioassay) and immobile defenses (measured by total phenol concentration) of plants grown under suboptimal environmental conditions; (3) plants grown under light-stressed conditions but optimal nutrient conditions will produce less carbon-based secondary compounds than plants grown under nutrient-stressed conditions but optimal fight conditions; and (4) plants grown under optimal environmental conditions will have a high RGR but will produce less secondary compounds than plants grown under stressful environmental conditions. Hypothesis 1 was tested experimentally using 31 species of Asteraceae grown with high levels of mineral and light resource availability under controlled conditions. Hypothesis 2 was tested in 20 species of Asteraceae by examining if there is any correlation between relative growth rate and secondary metabolism, and if there is any correlation between the type of chemical defense (mobile and immobile) in plants grown under controlled conditions of high light intensity but suboptimal levels of mineral nutrients. To test hypotheses 3 and 4, I conducted an experiment using six species of Asteraceae grown under 11 different combinations of light and mineral resources availabilities. Also, I investigated if there was any difference concerning the amount of specific secondary compounds, measured with HPLC produced by high light intensity and two levels of mineral resources availabilities in two of the six species ( Chrysanthemum leucanthemum and Rudbeckia hirta ). This thesis provided evidence that the resources availabilities affect the growth and the chemical parameters in different ways, but the data of this thesis shows no trade-off between growth and chemical defense when comparing species within a given experiment. The relative growth rate and the specific leaf area are affected by reducing the mean values under nutrient stress. In contrast, the root:shoot ratio increased under such conditions. As expected, leaf nitrogen content was reduced under nitrogen stress. The complication occurs in the parameters related to chemical defense; while total phenolics content increased, toxicity decreased. Finally, I did not detect the presence of any polyacetylenes or sesquiterpene lactones by HPLC in the leaves of the two species tested. The amount of pentaynene produced in the flowers of Rudbeckia hirta decreased significantly with age but increased significantly when the plant was subjected to a reduced nutrient availability

Plant organ abscission and the green island effect caused by a coleopteran’s gall on Miconia cf cinnamomifolia (Melastomataceae): larval survival and mortality factors

Galls are characterized by inducing cellular differentiation (hyperplasia or hypertrophy) resultant of the action of some organisms, mainly insects, on structures/organs of their host plants. The galls cause physiological changes in host plants, altering host traits, and their growth and survival. The early abscission of galled plant organs can be a form of plant defense. Therefore, the galls decayed more slowly than the healthy leaves, or the surrounding healthy leaf tissue in some abscised galled leaves, forming “green island galls”. This study reported an instance where the host plant Miconia cinnamomifolia (Melastomataceae) abscises leaves galled by an unidentified coleopteran’s gall on the soil of a fragment of Atlantic Forests, Brazil. Once on the forest soil galls were exposed to a new set of potential natural enemies, as pathogens and predators. Consequently, larval survival decrease of 79% to 36% in four months and fungal infestation increase of 2% to 21%. Neither size nor weight of the galls differed between categories of mortality factors and larval survival. It was discussed the adaptive nature of the “Green Island Effect” as a counter-response of gallers to leaf abscission, which is a known plant defense strategy

Variação temporal e espacial da artropodofauna associada a Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae) em um ecossistema de Floresta Tropical Seca

Este trabalho teve por objetivo avaliar as variações espaciais e temporais que ocorrem nas interações multitróficas em Ipomoea carnea subs. fistulosa em duas áreas de Caatinga. Para tanto foram realizados inventários de herbívoros florais e foliares, polinizadores, inimigos naturais dos herbívoros e parasitoides associados a Ipomoea carnea subs. fistulosa ao longo de oito meses em uma área de Caatinga mais preservada, rodeada por uma reserva natural, tratando-se de uma fazenda com manutenção biodinâmica em Santa Terezinha, Paraíba (área preservada). E outra área antropizada de ecossistema urbano na cidade de Patos, Paraíba (área urbana). A área preservada apresentou uma maior abundância e riqueza para cada nível trófico. Enquanto que na área urbana houve uma significativa redução de riqueza e abundância de artrópodes, ocorrendo diferentes espécies diferentes em ambas as áreas, com maior riqueza e complexidade de interações na área preservada. Além disso, não houve registro de parasitoides na área urbana, de modo que na área preservada houveram herbívoros, predadores e parasitoides, enquanto que na área urbana houveram apenas herbívoros e predadores, representados por poucas espécies. Assim, podemos afirmar que em ambientes fragmentados que sofrem intensa ação antrópica, pode ocorrer uma redução na densidade e riqueza em espécie, assim como uma alteração na estrutura e dinâmica das comunidades de plantas e as interações a cerca delas, o que justifica o padrão de abundância e riqueza de espécies registrado. Assim a alta velocidade de destruição de florestas tropicais secas, exige o desenvolvimento de estratégias de conservação e uso sustentável dos fragmentos remanescentes

Floristic survey of the caatinga in areas with different grazing intensities, Pernambuco, Northeast Brazil

A floristic survey was conducted in eighteen areas in the municipalities of Itacuruba and Floresta, Pernambuco, northeast Brazil. The objective was to investigate if the species richness of terrestrial plant species of the Caatinga is affected by grazing intensity. Eighteen 20x20 m2 plot were established in areas of low grazing intensity (9), and areas with high grazing intensity (9). We recorded 136 species belonging to 97 genera and 43 families. The most species-rich families were Poaceae (14), Fabaceae (13), and Asteraceae (11). The most species-rich genera were Aristida (Poaceae), Sida (Malvaceae) and Ipomoea (Convolvulaceae). The number of species in each study area (Itacuruba and Floresta) varied according to the distribution of the precipitation, the soil types, the land-use history type and the actual land-use. Areas with a low grazing pressure show a higher species richness of plant species than areas with a higher grazing intensit

Relação entre a composição química de cera epicuticular foliar e a interação com insetos galhadores em espécies de Croton L. (Euphorbiaceae)

As ceras epicuticulares têm grande importância econômica e ecológica. Com base nisso, o objetivo deste estudo foi avaliar a relação da composição química das ceras na intensidade de formação de galhas em Croton spp. de região semiárida por meio de uma análise multivariada. Foram utilizadas folhas íntegras e maduras de sete espécies de Croton (Croton adamantinus, C. argyrophyllus, C. blanchetianus, C. glandulosus, C. grewioides, C. heliotropiifolius, C. urticifolius) que foram submetidas a duas extrações sucessivas com diclorometano e, em seguida, às análises cromatográficas (CCD preparativa e CG). As Análises dos Componentes Principais (PCA) mostraram que há um agrupamento das espécies que apresentam alta intensidade de galhas (C. adamantinus, C. argyrophyllus e C. blanchetianus) em função da semelhança química das ceras epicuticulares, mostrando serem mais definidos pelos n-alcanos e ácidos graxos. Contudo, C. urticifolius apresenta-se inserido neste grupo embora não contenha galhas. Os n-alcanos C25 e o C27 foram determinantes na ausência de galhas em C. glandulosus. Os alcoóis foram responsáveis por explicar a baixa intensidade de galhas em C. grewioides, enquanto os alcanos C22, C32 e C33 e os ácidos graxos C16:0 e C18:0 foram responsáveis por explicar a baixa intensidade de galhas em C. heliotropiifolius. Portanto, foi possível verificar que a presença de ácidos graxos e n-alcanos de cadeias longas foram predominantes no perfil químico das ceras epicuticulares destas espécies, indicando serem os ácidos graxos os prováveis componentes associados à susceptibilidade das plantas aos insetos galhadores

Calotropis procera: um levantamento preliminar sobre as suas capacidades de fitoextração no Brasil

Calotropis procera (Apocynaceae) is a non-native species that has its origin in Africa and Asia, but was introduced into the northeastern region of Brazil in the beginning of last century. In some areas, the dry biomass of C. procera is used as animal feed. However, previous studies indicated that the species is capable of accumulating many chemical elements. On the other hand, it could also mean that this species may be used for phytoremediation. Hence, we used neutron activation analysis, k0-method, to test the capability of the leaves of C. procera to accumulate trace elements. The study was carried out in two distinct areas (polluted and non-polluted) in the State of Pernambuco, Brazil. Our results indicate that new elements can be added to the list of elements taken up by C. procera, thus contributing to the understanding of the biology of this plant species as an accumulator of trace elements. Some elements, such as Ba and Sr, have higher concentrations in the non-polluted areas than in polluted areas. Thus, the presence of many trace elements in C. procera indicates that its use as animal feed should be viewed with extreme caution. However low levels of these trace elements in C. procera do not indicate that this species is a hyper-accumulator plant.Key words: phytoremediation, biological invasion, invasive species, Pernambuco.Calotropis procera (Apocynaceae) é uma espécie exótica originária da África e Ásia tropical, introduzida na região nordeste do Brasil no início do século passado. Em algumas regiões do Brasil e do mundo, a biomassa seca de C. procera é utilizada como alimento forrageiro para animais. Entretanto, muitos estudos indicam que essa espécie é capaz de acumular diversos elementos químicos. Isso pode significar que a espécie também pode ser utilizada em processos de fitorremediação. Dessa forma, foi realizada uma análise de ativação neutrônica, método k0, para testar a capacidade das folhas de C. procera acumularem elementos-traço. O estudo foi realizado em duas áreas distintas (poluídas e não poluídas) no estado de Pernambuco, Brasil. Nossos resultados indicam que novos elementos podem ser adicionados à lista de elementos-traço absorvidos por C. procera, contribuindo para o entendimento da biologia dessa espécie como acumuladora de elementos-traço. Alguns destes, tais como Ba e Sr, ocorreram em maiores concentrações em áreas não-poluídas em comparação com áreas poluídas. Dessa forma, o uso de C. procera como ração animal deve ser vista com extrema cautela. Entretanto, as baixas concentrações desses elementos-traço não sugerem que C. procera seja uma hiperacumuladora.Palavras-chave: fitorremediação, invasão biológica, espécie invasora, Pernambuco