Structures related to resprouting potential of two Myrtaceae species from Cerrado: morpho-anatomical and chemical studies

Abstract

Resprouting is a functional trait in species which occur in fi re-prone ecosystems. These plants can resprout from aerial buds and by recruiting belowground bud bank using carbohydrates allocated in roots as resource. In this study, we present morpho-anatomical features and chemical composition related to the resprouting potential of two species of Eugenia L. in an area of the Cerrado (Brazilian savanna) under regeneration, after the clear-cutting of Pinus sp. with the later burning of pine needles layer. We used standard histological techniques for belowground organs analysis and aerial buds protection degree. Belowground buds in layer from soil surface down to 10 depth were counted and the chemical analyses were performed on roots. In all aerial buds, there were relevant protection traits. The belowground organ is a sobole and the number of buds in its upper portion varied from 24 to 517 between individuals of both species. Phenolic compounds, fl avonoids, starch and other carbohydrates were detected in roots. The protection of aerial buds, the large number of belowground buds and the storing and protective compounds may have favored the resprouting of the species in the area.

How Do Plants Respond Biochemically to Fire? The Role of Photosynthetic Pigments and Secondary Metabolites in the Post-Fire Resprouting Response

“…This suggests that these compounds are involved in the detoxification mechanisms that enhance the resprouting protection and post-fire survival [28]. Additionally, these compounds play an important role in bud protection due to their antioxidant activity [76]. Even though we did not find a significant effect of both total chlorophylls and chlorophyll b on resprouting capacity, we found a significant effect of chlorophyll a on this capacity, which suggests a remarkable need to recover the photosynthesis efficiency in the post-fire environment.…”

Respostas morfoanatômicas, fisiológicas e químicas de >i<Allagoptera campestris>/i< (Mart.) Kuntze (Arecaceae) crescendo em áreas de Cerrado com e sem interferência do >i<Pinus>/i< sp.

“…Nos rizomas também podem ser acumulados compostos de proteção contra herbivoria e patógenos, como os compostos fenólicos, os quais estão associados ao mecanismo de adaptação e resistência das plantas ao ambiente (Jagiello et al, 2019;Kubalt, 2016;Lattanzio et al, 2006;Silva et al, 2020 Dentre os diversos órgãos subterrâneos, cada órgão apresenta atributos em relação à morfogênese, organização dos tecidos de armazenamento e ao tipo de compostos armazenados (Appezzato-da-Glória, 2015;De Moraes et al, 2016). No entanto, o rebrotamento após distúrbios não depende apenas das reservas, mas também de um banco de gemas, que pode ser aéreo ou subterrâneo (Klimešová & Klimeš, 2007).…”

“…O rizoma é um caule subterrâneo espessado que apresenta desenvolvimento lateral e, quando fragmentado, a reprodução vegetativa o que confere às plantas rizomatosas a capacidade de adaptação a ambientes sujeitos a distúrbios (Pausas et al, 2018). Além disso, podem acumular compostos de reserva essenciais para o rebrotamento (Appezzato-da-Glória, 2015; Clarke et al, 2010;De Moraes et al, 2016;Pausas et al, 2018), bem como compostos de proteção contra herbivoria e patógenos, por exemplo, os compostos fenólicos, os quais estão associados ao mecanismo de adaptação e resistência das plantas ao ambiente (Silva et al, 2020). O rebrotamento após distúrbios depende não só das reservas, mas também de um banco de gemas, ou seja, de um conjunto de meristemas dormentes aptos a possibilitar a regeneração, podendo ser aéreo e, ou subterrâneo (Klimešová & Klimeš, 2007).…”

“…Esse preparo foi necessário a liberação dos componentes estruturais e metabólitos contidos nas células vegetais. Para as análises de carboidratos totais, compostos fenólicos totais e flavonoides totais, as metodologias seguidas foram aquelas apresentadas por Silva et al (2020). As análises de carboidratos totais foram realizadas pelo método do ácido fenol-ácido sulfúrico proposta por Dubois et al (1956), onde 1 g do material (base úmida; umidade = 78%, em média) foi diluído em 100 mL de água ultrapura (18,2 mΩ.cm a 25 °C).…”

“…Estruturas subterrâneas espessadas, como é o caso do rizoma, desempenham importante função no transporte de água e nutrientes (Appezzato-da-Glória, 2015) e podem acumular compostos de reserva essenciais para o rebrotamento de plantas devido a demanda energética para essa finalidade (Appezzato-da-Glória, 2015;Clarke et al, 2010;De Moraes et al, 2016;Pausas et al, 2018), bem como compostos de proteção contra herbivoria e patógenos, por exemplo, os compostos fenólicos, os quais estão associados ao mecanismo de adaptação e resistência das plantas ao ambiente (Silva et al, 2020).…”