Anatomia foliar com implicações taxonômicas em espécies de ipês

Leaf anatomy with taxonomic implications in "ipê" species

Anatomia foliar com implicações taxonômicas em espécies de ipês

Leaf anatomy with taxonomic implications in "ipê" species

Andréa Monte Luchiari da Silva^I; Marina Fernanda Bortolin Costa^I; Viviane Gonçalves Leite^I; Andréia Alves Rezende^II; Simone de Pádua Teixeira^I,*

^IUniversidade de São Paulo, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Departamento de Ciências Farmacêuticas, Av. do Café, s/nº, 14040-903 Ribeirão Preto, SP, Brasil

^IICentro Universitário de Rio Preto, Rua Yvette Gabriel Atique, 45, 15025-400 São José do Rio Preto, SP, Brasil

RESUMO

Tendo em vista a dificuldade de identificação dos ipês brasileiros em estado vegetativo, este trabalho objetivou levantar caracteres que possibilitassem reconhecê-los pela anatomia foliar (lâmina foliar e pecíolo). Folhas de seis espécies de Handroanthus (ipês amarelos: H. chrysotrichus, H. ochraceus e H. serratifolius; ipê branco: H. roseo-albus; ipês roxos: H. heptaphyllus e H. impetiginosus) e de uma espécie de Tabebuia (ipês amarelo: T. aurea) foram preparadas para observação em microscopias de luz (exame histológico) e eletrônica de varredura (exame de superfície). Caracteres provenientes da anatomia foliar possibilitaram a diagnose dos ipês, sendo mais relevantes na lâmina foliar, o número de camadas da epiderme, a posição dos estômatos em relação às demais células epidérmicas, a presença de domácias, a presença de espessamento de parede das células parenquimáticas na margem, o tipo de mesofilo e a presença de parênquima paravenal; no pecíolo, destacaram-se seu formato, a forma das células epidérmicas e a presença de fibras na região interna do floema.

Palavras-chave: Bignoniaceae, caráter diagnóstico, Handroanthus, Tabebuia

ABSTRACT

By considering that Brazilian species of Ipês are hardly identified when in vegetative stage, the present study aims to research foliar anatomic characters that might allow recognize medicinal ipê species. Leaves of six species of Handroanthus (yellow flowers: H. chrysotrichus, H. ochraceus and H. serratifolius; white flowers: H. roseo-albus; purple flowers: H. heptaphyllus and H. impetiginosus) and one species of Tabebuia (yellow flowers: T. aurea) were prepared to be observed with light microscopy (free-hand cuts), and scanning electronic microscopy (surface analysis). Foliar anatomical characters allow recognizing Ipê species. The better ones provided by foliar lamina were the number of epidermic layers, the stomata position in relation to the other epidermic cells, the occurrence of domatia, the parechymatic cell wall thickening in the margin, the mesophyll type and the presence of paraveinal parenchyma; in the petiole, we can cite the petiole shape, the epidermic cell shape and the occurrence of inner phloematic fibers.

Key words: Bignoniaceae, diagnostic character, Handroanthus, Tabebuia

Introdução

Bignoniaceae é uma família de distribuição pantropical, com cerca de 120 gêneros e 800 espécies; entre elas, 100 são conhecidas popularmente como ipês, incluídas atualmente nos gêneros Handroanthus e Tabebuia e encontradas principalmente nas regiões neotropicais (Souza & Lorenzi 2005, Olmstead & Grose 2007).

Os ipês são muito utilizados na ornamentação urbana devido à beleza de seu porte e de suas flores (Lorenzi 2002), que podem ser brancas, amarelas e roxas. São também conhecidos pelas propriedades medicinais de algumas espécies: Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos (ipê roxo); H. ochraceus (Cham.) Mattos, H. serratifolius (Vahl.) S.O. Grose e Tabebuia aurea (Silva Manso) Benth. & Hook. f. ex S. Moore (ipês amarelos); e H. roseo-albus (Ridl.) Mattos (ipê branco) (Rodrigues & Carvalho 2001, Lorenzi & Matos 2002). Não há relatos de emprego medicinal para H. chrysotrichus (Mart. ex A. DC.) Mattos (ipês amarelo) e H. heptaphyllus (Vell.) Mattos (ipê roxo).

As espécies de ipês foram incluídas, por muito tempo, em Tabebuia, apesar das divergências na circunscrição taxonômica desse gênero. No entanto, estudos recentes de filogenia molecular mostraram que Tabebuia é polifilético (Olmstead & Grose 2007). Inicialmente, o nome Tabebuia incluía apenas as Bignonieae arbóreas com folhas simples (De Candolle 1838); posteriormente, Tabebuia foi expandido, compreendendo representantes de Tecoma (Britton 1915). A grande quantidade de morfo-espécies e, portanto, a variedade morfológica, gerou muitos sinônimos no grupo (Gentry 1992, Lorenzi 2002). Mattos (1970) apud Olmstead & Grose (2007), baseando-se na circunscrição original de Tabebuia, dividiu as espécies desse gênero em Handroanthus e Tabebuia, propondo o reconhecimento do grupo brasileiro de ipês como membros de Handroanthus. Em 1992, Gentry incluiu novamente as espécies de Handroanthus em Tabebuia e reconheceu neste gênero três clados que, de acordo com Olmstead & Grose (2007), incluem os táxons anteriormente segregados. Esses clados foram separados na chave de identificação de Gentry (1992), na qual foram utilizados muitos caracteres morfológicos quantitativos, gerando dificuldade na identificação das espécies, em especial, devido à sobreposição de muitos desses caracteres.

Poucos estudos tratam da anatomia de representantes de Bignoniaceae. Pode-se citar Metcalfe & Chalk (1950), que caracterizaram alguns representantes da família; Souza & Oliveira (2004) que estudaram plántulas de H. impetiginosus (= T. avellanedae) e H. chrysotrichus (= T. chrysotricha); Souza et al. (2005), que estudaram fruto e semente de H. chrysotrichus; Sampaio et al. (2007), que estudaram a ontogenia da semente de H. ochraceus; e Dousseau et al. (2008) que compararam a folha de plantas de H. serratifolius (= T. serratifolia) propagadas in vivo, in vitro e durante a aclimatização. Tais trabalhos, se comparados a outros com espécies de ipês, poderiam auxiliar na delimitação taxonômica deste grupo.

Considerando as divergências taxonômicas acerca dos gêneros Handroanthus e Tabebuia, a escassez de trabalhos anatômicos do grupo e a dificuldade de identificação das espécies em estado vegetativo, o objetivo do presente trabalho foi verificar se caracteres anatômicos da folha podem ser utilizados na diagnose de sete espécies brasileiras de ipês (Handroanthus chrysotrichus, H. heptaphyllus, H. impetiginosus, H. ochraceus, H. roseoalbus, H. serratifolius e Tabebuia aurea), auxiliando, assim, estudos taxonômicos do grupo.

Material e métodos

Folhas das espécies de Handroanthus foram coletadas de árvores cultivadas no município de Ribeirão Preto, SP, e de Tabebuia aurea nos arredores de Botucatu, SP. Pelo menos dois indivíduos foram utilizados por espécie.

Materiais testemunha de Handroanthus foram depositados no herbário SPFR, da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto/ USP, São Paulo, Brasil, sob os seguintes registros: H. chrysotrichus -S.P. Teixeira 19, M.F.B. Costa & V.G. Leite; S.P. Teixeira 20, V.G. Leite, M.F.B. Costa & A.M.L. Silva; H. heptaphyllus -S.P. Teixeira 27, M.F.B. Costa, A.M.L. Silva & E. Campos; S.P. Teixeira 30, M.F.B. Costa, A.M.L. Silva & E. Campos; H. impetiginosus -S.P. Teixeira 17, M.F.B. Costa & M.S. Ogasawara; H. ochraceus - S.P. Teixeira 22, A.M.L. Silva & M.S. Ogasawara; H. roseo-albus -S.P. Teixeira 24, M.F.B. Costa & A.M.L. Silva; S.P. Teixeira 29, M.F.B. Costa, A.M.L. Silva & E. Campos; H. serratifolius -S.P. Teixeira 23, M.F.B. Costa & A.M.L. Silva. Material testemunha de Tabebuia aurea foi depositado no herbário BOTU, do Instituto de Biociências da UNESP, campus de Botucatu, São Paulo, Brasil, sob o registro Gottsberger 18872.

A identificação das espécies estudadas foi efetuada seguindo as descrições e chaves de identificação de Gentry (1992) e de Olmstead & Grose (2007). Os nomes científicos foram verificados na página eletrônica mobot.mobot.org/W3T/Search/vast.html.

Partes da lâmina foliar (ápice, base, terço médio e margem) e do pecíolo (terço médio), com cerca de 1 cm², foram fixadas em FNT (Johansen 1940), submetidas à desidratação etanólica gradativa e armazenadas em etanol 70%. Parte do material fixado foi destinada ao exame de superfície em microscopia eletrônica de varredura e parte à análise anatômica em microscopia de luz.

Para o exame de superfície, materiais provenientes da lâmina foliar, com cerca de 1 cm², foram desidratadas em série etanólica, submetidas a ponto crítico em aparelho Balzers CPD 030, afixadas em suportes metálicos, com fita adesiva de Carbono e, então, cobertas com Ouro em um metalizador (Balzers SCD 050). As observações foram efetuadas em Microscópio Eletrônico de Varredura (JEOL JSM5200) em 25 KV, e as eletromicrografias obtidas com câmera fotográfica (JEOL MP).

Para o estudo anatômico foram confeccionadas lâminas histológicas semi-permanentes e permanentes da lâmina foliar e do pecíolo. As semi-permanentes foram obtidas a partir do seccionamento do material à mão, coloração com uma mistura de azul de astra e safranina (Gerlach 1969) e sudam III (Johansen 1940) e montagem em gelatina glicerinada. As lâminas permanentes foram obtidas a partir da inclusão do material em parafina, utilizando xilol como solvente; seccionamento em micrótomo rotativo (6 a 8 m), coloração com uma mistura de azul de astra e safranina e montagem em resina sintética (Gerlach 1969). As lâminas foram observadas em microscópio de luz e as fotomicrografías obtidas em fotomicroscópio Leica DM 500, com as escalas nas mesmas condições ópticas.

Resultados

Pecíolo - O formato do pecíolo (figuras 1-7), em seção transversal, apresentou diferenças entre as espécies, sendo canaliculado em Handroanthus chrysotrichus (figura 1); cilíndrico em H. heptaphyllus (figura 2), H. impetiginosus (figura 3) e H. serratifolius (figura 4); achatado dorsiventralmente em H. ochraceus (figura 5); e cilíndrico com duas projeções em H. roseo-albus (figura 6) e Tabebuia aurea (figura 7).

 

A epiderme é unisseriada (figuras 8-10), sendo constituída por células papilosas em H. chrysotrichus (figura 8) e T. aurea (figura 10), e retangulares em H. heptaphyllus, H. impetiginosus, H. ochraceus, H. roseo-albus (figura 9) e H. serratifolius. O córtex é parenquimático (figuras 8-10). A unidade vascular central é contínua, com xilema interno ao floema, e periciclo esclerenquimático constituído de fibras (figuras 8-10). Handroanthus chrysotrichus é a única espécie que apresenta fibras dispostas em faixas contínuas na região do floema (figura 8). A medula é parenquimática em todas as espécies, sendo oca em H. heptaphyllus (figura 2) e H. impetiginosus (figura 3).

Lâmina foliar - A epiderme é cuticularizada, exibindo variações inter e intra-específicas em relação ao número de camadas (figuras 11-22): uni a bisseriada em H. chrysotrichus (figuras 11-12), H. heptaphyllus, H. serratifolius (figuras 21-22) e T. aurea; multisseriada na face adaxial e uni a bisseriada na face abaxial em H. impetiginosus (figuras 15-16), H. ochraceus (figuras 17-18) e H. roseo-albus (figuras 19-20).

 

Os estômatos ocorrem na face abaxial da lâmina foliar na maioria das espécies (figuras 11-22), exceto em T. aurea, que apresenta estômatos em ambas as faces (figuras 23-24). Os estômatos são protuberantes, localizados acima das demais células epidérmicas em H. chrysotrichus (figura 11), H. heptaphyllus (figura 13), H. impetiginosus (figura 15), H. ochraceus (figura 17) e H. roseo-albus (figura 20). Em H. serratifolius (figura 21) e T. aurea (figura 23) os estômatos estão localizados no mesmo nível das demais células epidérmicas.

As domácias, presentes em H. chrysotrichus, H. heptaphyllus, H. impetiginosus, H. roseo-albus (figura 25-26) e H. serratifolius, são observadas em toda a extensão da lâmina foliar, na face abaxial, na junção entre a nervura principal e as nervuras secundárias (figuras 25-26). São constituídas por depressões revestidas de tricomas tectores unicelulares filiformes (figura 26), que ocorrem em grande quantidade próximo à região da abertura da cripta.

 

Tricomas de formas variadas, cuticularizados, ocorrem por toda a extensão da lâmina foliar em todas as espécies, sendo escamiformes (figuras 27-30), estrelados (figuras 31), pateliformes (figuras 32, 33, 35, 36) e em roseta (figuras 33, 34).

O mesofilo é isolateral em H. chrysotrichus (figura 11), H. impetiginosus (figura 15), H. ochraceus (figura 17) e T. aurea (figura 23); e dorsiventral, com parênquima lacunoso exibindo espaços intercelulares amplos em H. heptaphyllus (figura 13), H. roseoalbus (figura 19) e H. serratifolius (figura 21). Em H. chrysotrichus (figura 11) ocorre parênquima paravenal. A face abaxial da lâmina foliar de H. chrysotrichus (figura 11) e H. ochraceus (figura 17) apresenta ondulações pronunciadas.

A margem foliar apresenta a cutícula mais espessa e as células epidérmicas são papilosas (figuras 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24); as células subepidérmicas são parenquimáticas, exibindo paredes lignificadas em H. heptaphyllus (figura 14), H. ochraceus (figura 18), H. roseo-albus (figura 20), H. serratifolius (figura 22) e T. aurea (figura 24).

A nervura central apresenta epiderme unisseriada e cuticularizada em ambas as faces; o tecido subepidérmico é colenquimático e, mais internamente, parenquimático; a unidade vascular central é contínua, constituída de periciclo esclerenquimático (fibras), xilema interno ao floema, e medula, seguindo o padrão do pecíolo.

As nervuras secundárias são constituídas por feixes vasculares colaterais, delimitados por bainha parenquimática unisseriada - endoderme, sendo as extensões da bainha constituídas de fibras (figuras 11-23). Em T. aurea as nervuras secundárias estão menos espaçadas (figura 23) que nas demais espécies.

A tabela 1 sintetiza as características anatômicas foliares com valor diagnóstico para as espécies de ipês estudadas.

Discussão

Várias características anatômicas foliares apresentaram valor diagnóstico para os ipês, principalmente se utilizadas em conjunto. Para o pecíolo, ressalta-se o formato, a presença de fibras floemáticas e de medula oca. Para a lâmina foliar podese citar a estratificação da epiderme, o tipo de mesofilo, a presença de parênquima paravenal, o tecido presente na margem da lâmina foliar e a posição dos estômatos em relação às demais células epidérmicas (ver tabela 1). Tabebuia aurea (ipê-amarelo medicinal) apresentou características exclusivas, como lâmina foliar anfiestomática e mesofilo com feixes vasculares pouco espaçados; Handroanthus chrysotrichus (ipê-amarelo sem emprego medicinal), apresentou parênquima paravenal no mesofilo, células parenquimáticas não lignificadas na margem e pecíolo canaliculado com fibras floemáticas; H. serratifolius (ipêamarelo medicinal) apresentou mesofilo dorsiventral, domácias e pecíolo cilíndrico; H. ochraceus (ipê-amarelo medicinal), embora muito semelhante a H. chrysotrichus, se distinguiu por não apresentar epiderme uni a bisseriada e pela forma achatada do pecíolo; H. impetiginosus (ipê-roxo medicinal) e H. heptaphyllus (ipê-roxo sem emprego medicinal), embora bastante similares anatomicamente, podem ser diagnosticados pela ocorrência de mesofilo dorsiventral e pelo espessamento e lignificação da parede das células subepidérmicas (presentes em H. heptaphyllus e ausentes em H. impetiginosus); H. roseo-albus (ipê-branco medicinal) apresentou características anatômicas foliares muito semelhantes às das demais espécies; entretanto, pode ser diagnosticado pelo formato externo do pecíolo (cilíndrico com duas projeções) e pela epiderme unisseriada.

A variação no tipo de mesofilo (isolateral e dorsiventral), relatada para as espécies de Handroanthus e Tabebuia neste trabalho e para aquelas estudadas por Souza & Oliveira (2004), contraria a informação encontrada em Metcalfe & Chalk (1950), de que as folhas de espécies de Bignoniaceae são dorsiventrais, com registro de mesofilo isolateral apenas no gênero Kigelia.

O tipo, a distribuição e a anatomia dos tricomas e das domácias merecem estudos mais detalhados em Handroanthus e Tabebuia, já que tais estruturas têm sido utilizadas como caracteres com valor taxonômico em membros de Hippocrateoideae, uma das subfamilias de Celastraceae (Gomes et al. 2005) e para representantes de Forsteronia, um gênero de Apocynaceae (Rio et al. 2005).

Caracteres considerados conservativos para Handroanthus incluem periciclo esclerenquimático e epiderme unisseriada no pecíolo; e epiderme cuticularizada, com estômatos na face abaxial e tricomas de formas variadas na lâmina foliar. Segundo Sampaio et al. (2007), caracteres provenientes do tegumento da semente de H. ochraceus (= Tabebuia ochracea), como exotesta lignificada, com células alongadas periclinalmente, mesotesta parenquimática com poucos grãos de amido, também são considerados conservativos para o grupo.

Os dados obtidos neste trabalho mostraram que a anatomia da lâmina foliar e do pecíolo provê bons caracteres diagnósticos para os ipês brasileiros (Handroanthus e Tabebuia), podendo ser utilizados como subsídios a delimitações infragenéricas e genéricas. Embora poucos trabalhos tenham utilizado a anatomia como subsídio à taxonomia em Bignoniaceae, as espécies Anemopaegma arvense, Jacaranda decurrens e Zeyheria montana foram distinguidas pela presença e pelo tipo de tricomas na lâmina foliar e no pecíolo, pela espessura da cutícula foliar e pelo tipo de mesofilo (Mauro et al. 2007). No gênero Handroanthus a anatomia das plântulas permitiu a distinção entre H. impetiginosus (= T. avellanedae) e H. chrysotrichus (= T. chrysotricha) (Souza & Oliveira 2004), e a anatomia do pericarpo forneceu caracteres diagnósticos para H. chrysotrichus e H. ochraceus (Souza et al., 2005).

Agradecimentos

Agradecemos a José Augusto Maulin e Maria Dolores Seabra Ferreira (Laboratório de Microscopia Eletrônica da FMRP/USP), a Mário Sadaiti Ogasawara (FCFRP/USP) e ao Dr. Rodrigo Augusto Santinelo Pereira (FFCLRP/USP) pelo auxílio técnico.

Literatura citada

Recebido: 12.11.2008; aceito: 14.05.2009

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Abr 2013
• Data do Fascículo
  Jun 2009

Histórico

• Recebido
  12 Nov 2008
• Aceito
  14 Maio 2009