Descrição anatômica e histoquímica foliar de Jacaranda Juss. (Bignoniaceae): uma abordagem comparativa dos tricomas foliares e florais

Abstract

O gênero Jacaranda Juss. (Bignoniaceae), um representante da tribo Jacarandeae, é constituído por 47 espécies, das quais 39 são endêmicas para o Brasil. Este gênero se destaca dos demais gêneros de Bignoniaceae principalmente por apresentar estaminódio alongado glandular e forte potencial etnobotânico e fitoquímico em várias espécies ocorrentes no Brasil. Estruturas secretoras são sítios de produção de substâncias bioativas, estudos sobre distribuição, morfologia e organização anatômica e sua composição química podem contribuir para conhecimento de Jacaranda no âmbito biológico, químico e farmacológico. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi realizar uma descrição anatômica foliar de 24 espécies de Jacaranda ressaltando características capazes de agrupar espécies e comparar com ambientes de ocorrência e evidenciar características diagnósticas para as espécies. Dentre elas, também foi objetivo desse estudo, realizar uma prospecção das estruturas secretoras foliares e florais em seis espécies associando o morfotipo das glândulas com sua localização, organização anatômica e as principais classes de compostos produzidos. Para isso, usamos técnicas rotineiras para o processamento de material herborizado e material coletado fresco para estudos anatômicos, micromorfológicos de superfície, histoquímicos e analises de agrupamento. Características morfológicas e anatômicas foliares, tais como, o tamanho, forma, tipo da margem e textura dos foliólulos, assim como a estrutura da ala e do bordo, bem como o tipo de aparelho estomático, morfologia de tricomas, ornamentação cuticular, presença e arranjo de fibras do esclerênquima, presença de colênquima na nervura principal, tipo de mesofilo e forma do sistema vascular da nervura mediana, quando utilizadas em conjunto, podem ser de importância diagnóstica para algumas espécies. A análise de agrupamento distribuiu as espécies estudadas em cinco grupos, sendo dois com maior representatividade (onze e oito espécies) apresentando distribuição geográfica e características muito próximas com relação ao espessamento de parede, cutícula e parênquima paliçádico; um grupo menor, com três espécies, em que a principal característica responsável pelo agrupamento foi a cutícula na face abaxial ser mais espessa, e por fim, dois grupos compostos por espécies isoladas, que se distanciaram dos demais, um devido ao maior espessamento da cutícula em ambas as superfícies foliares e, o outro, pelo maior espessamento da cutícula na face abaxial e maior espessura do parênquima paliçádico. Foram descritos cinco morfotipos de tricomas glandulares: estipitado, capitado, peltado, cupuliforme e pateliforme. Terpenos, lipídios totais e proteínas totais foram as principais classes de metabólitos presentes nos tricomas glandulares, independentemente da localização dos mesmos. Grande parte das espécies tiveram suas características anatômicas foliares e prospecção dos tricomas glandulares descritas pela primeira vez nesse trabalho, contribuindo com informações para estudos futuros sobre a evolução das características foliares, dos tricomas no gênero e as interações das secreções com animais visitantes. Tais informações, quando combinadas com dados de genética, ecologia e taxonomia, entre outros, poderão contribuir com estudos futuros sobre farmacologia, biologia reprodutiva e filogenia de Jacaranda. Ademais, o conhecimento aprofundado das estruturas secretoras de Jacaranda traz a possibilidade de desenvolver novas tecnologias para a exploração do potencial farmacológico e uso sustentável de suas espécies.

The genus Jacaranda Juss. (Bignoniaceae), a representative of the Jacarandeae tribe, consists of 47 species, 39 of which are endemic to Brazil. This genus stands out from the other genera of Bignoniaceae mainly for presenting elongated glandular staminode and strong ethnobotanical and phytochemical potential in several species occurring in Brazil. Secretory structures are sites of production of bioactive substances, studies on distribution, morphology and anatomical organization and their chemical composition can contribute to Jacaranda knowledge in the biological, chemical and pharmacological fields. In this context, the objective of this study was to perform a leaf anatomical description of 24 species of Jacaranda highlighting characteristics capable of grouping species and comparing with occurrence environments and highlighting diagnostic characteristics for the species. Among them, it was also the aim of this study, to prospect for leaf and floral secretory structures in six species associating the gland morphotype with its location, anatomical organization and the main classes of compounds produced. For this, we use routine techniques for the processing of herborized material and fresh collected material for anatomical, surface micromorphological, histochemical and cluster analysis studies. Leaf morphological and anatomical characteristics, such as the size, shape, type of margin and texture of the leaflets, as well as the structure of the wing and edge, as well as the type of stomatal system, trichome morphology, cuticular ornamentation, presence and arrangement sclerenchyma fibers, presence of collenchyma in the main vein, type of mesophyll and shape of the vascular system of the median vein, when used together, may be of diagnostic importance for some species. The cluster analysis distributed the species studied in five groups, two with greater representativeness (eleven and eight species) presenting geographic distribution and very close characteristics in relation to wall thickness, cuticle and palisade parenchyma; a smaller group, with three species, in which the main characteristic responsible for the grouping was the thicker cuticle on the abaxial face, and finally, two groups composed of isolated species, which distanced themselves from the others, one due to the greater thickening of the cuticle on both leaf surfaces and, the other, due to the greater thickening of the cuticle on the abaxial face and greater thickness of the palisade parenchyma. Five morphotypes of glandular trichomes have been described: stipulated, capitulated, pelted, cupuliform and patelliform. Terpenes, total lipids and total proteins were the main classes of metabolites present in glandular trichomes, regardless of their location. Most of the species had their leaf anatomical characteristics and prospecting for glandular trichomes described for the first time in this work, contributing with information for future studies on the evolution of leaf characteristics, trichomes in the genus and the interactions of secretions with visiting animals. Such information, when combined with data on genetics, ecology and taxonomy, among others, may contribute to future studies on Jacaranda pharmacology, reproductive biology and phylogeny. In addition, the in-depth knowledge of Jacaranda secretory structures brings the possibility of developing new technologies for the exploration of the pharmacological potential and sustainable use of its species.