Leaf and stem anatomy, and leaf phytochemical characterization of Flaveria bidentis and F. haumanii (Asteraceae) from Santiago del Estero, Argentina

Authors

DOI:

https://doi.org/10.21829/abm126.2019.1409

Keywords:

leaf, phenols, plant morphology, stem, stomata, trichomes

Abstract

Background and Aims: Flaveria is an American genus; two species occur in Argentina, F. bidentis and F. haumanii. Anatomical antecedents are scarce for these species and for F. bidentis the presence of uniseriate trichomes, epicuticular waxes, crystals and Kranz structure are reported. Chemically these species have diverse flavonoids of the sulphated group. The aims of this work were to characterize the leaf and cauline anatomy, and quantify the foliar phenolic components for F. bidentis and F. haumanii.

Methods: The material was collected in the province of Santiago del Estero (Argentina) and subsequently fixed in FAA; conventional anatomical and phytochemical techniques were used for subsequent analysis.

Key results: Both taxa presented entire leaf blade and trinervate, acrodromous primary venation. In paradermal view, both species have polyhedral epidermal cells at both surfaces, which are amphistomatic and with a striate cuticle. Presence of anomocytic, hemiparacytic, brachiparacytic, and polocytic stomata, as well as multicellular glandular trichomes. In cross section, the blade is dorsiventral with collateral vascular bundle and Kranz structure. The growing primary stem showed subepidermal angular collenchymas and amyloid sheath in the inner part of the cortex. Secondary growth included continuous xylem and phloem due to cambium activity. Parenchymal medulla was partially lignified. The presence of secretory schizogenic ducts in both blade and stem was observed. The phytochemical analysis showed higher total content of phenols, flavonoids and hydroxycinnamic acid in F. haumanii than in F. bidentis; only the total content of the ortho-dihydroxyphenols was slightly higher in the latter species.

Conclusions: Flaveria bidentis and F. haumanii may be differentiated through stomata and trichome density and size and location of trichomes in the blade; whereas in both species the quantity of vascular bundles and secretory ducts of the stem are different. Quantification of phenolic compounds allowed us to establish a chemical profile for both species having scarce differences.

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Author Biographies

Valeria de los Angeles Paez,

Fundación Miguel Lillo

San Miguel de Tucumán, Capital

Patricia Liliana Albornoz,

Fac. Cs. Nat. e I.M.L. (UNT)- Fundación Miguel Lillo

San Miguel de Tucumán, Capital

Emilio Fernando Lizarraga,

Fac. Cs. Nat. e I.M.L. (UNT)- Fundación Miguel Lillo.

San Miguel de Tucumán, Capital

Maria Teresa Sobrero,

Universidad Nacional de Santiago del Estero

Santiago del Estero, Zanjón

Salvador Chaila,

Fac. de Agronomía y Zootecnia (UNT)

San Miguel de Tucumán, Capital

References

Agnese, A. M., S. Núñez Montoya, L. Ariza Espinar y J. L. Cabrera. 1999. Chemotaxonomic features in Argentinian species of Flaveria (Compositae). Biochemical Systematics and Ecology 27(7): 739-742. DOI: https://doi.org/10.1016/S0305-1978(99)00017-4 DOI: https://doi.org/10.1016/S0305-1978(99)00017-4

Anderberg, A. A., B. G. Baldwin, R. J. Bayer, I. Breitwieser, C. Jeffrey, M. O. Dillon, P. Eldenäs, V. Funk, N. Garcia-Jacas, D. J. N. Hind, P. O. Karis, H. W. Lack, G. Nesom, B. Nordenstam, C. Oberprieler, J. L. Panero, C. Puttock, H. Robinson, T. F. Stuessy, A. Susanna, E. Urtubey, R. Vogt, J. Ward y L. E. Watson. 2007. Compositae. In: Kadereit, J. W. y C. Jeffrey (eds.). The families and genera of vascular plants, vol. 8. Flowering Plants, Eudicots, Asterales. Springer. Berlin, Germany. Pp. 61-588. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-31051-8_7

Apóstolo, N. M. 2005. Caracteres anatómicos de la vegetación costera del Río Salado (Noroeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina). Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 40(3-4): 215-227.

Bártoli, A., C. M. Baeza, N. D. Bayón, J. M. Bonifacino, G. Delucchi, M. Dematteis, S. E. Freire, D. Giuliano, D. Gutiérrez, L. Iharlegui, L. Katinas, A. A. Sáenz, G. Sancho, N. Soria, T. F. Stvessy, R. D. Tortosa, K. Tremetsberger y E. Uturbey. 2008. In: Zuloaga, F. O., O. Morrone, M. J. Belgrano (eds.). Catálogo de Plantas Vasculares del Cono Sur II. Monographs in Systematic Botany from the Missouri Botanical Garden. St. Louis, Missouri, USA. Pp. 985-1636.

Brownlee, C. 2001. El largo y el corto de las señales de la densidad de estomas. Trends in Plant Science 6(10): 441-442. DOI: https://doi.org/10.1016/S1360-1385(01)02095-7 DOI: https://doi.org/10.1016/S1360-1385(01)02095-7

Cabrera, A. L. 1978. Compositae. In: Cabrera, A. L. (ed.). Flora de la provincia de Jujuy. Colección Científica del INTA 12(10): 1-726.

Cabrera, J. L. y H. R. Juliani. 1976. Quercetin 3 acetyl 7,3´,4´-trisulphate from Flaveria bidentis. Lloydia 39: 253-254.

Cabrera, J. L. y H. R. Juliani. 1977. Isorhamnetin 3,7-disulphato from Flaveria bidentis. Phytochemistry 16(3): 400. DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9422(77)80079-4 DOI: https://doi.org/10.1016/0031-9422(77)80079-4

Cabrera, J. L. y H. R. Juliani. 1979. Two new quercetin sulphates from leaves of Flaveria bidentis. Phytochemistry 18(3): 510-511. DOI: https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)81907-X DOI: https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)81907-X

Castro, M., H. Leitao-Filho y W. Monteiro. 1997. Utilização de estruturas secretoras na identificação dos gêneros de Asteraceae de uma vegetação de cerrado. Revista Brasileira de Botanica 20(2): 163-174. DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0100-84041997000200007 DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-84041997000200007

Chang, C. C., M. H. Yang, H. M. Wen y J. C. Chern. 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis 10: 178-182. DOI: https://doi.org/10.38212/2224-6614.2748

Cruz Borruel, M., Y. Hernández-Fundora y E. Rivas-Figueredo. 2006. Mecanismos de resistencia de las plantas al ataque de patógenos y plagas. Temas de Ciencia y Tecnología 10(29): 45-54.

D'Ambrogio de Argüeso, A. 1986. Manual de técnicas en histología vegetal. Ed. Hemisferio Sur, S.A. Buenos Aires, Argentina. 83 Pp.

Dao, L. y M. Friedman 1992. Chlorogenic acid content of fresh and processed determined by ultraviolet spectrophotometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry 40(11): 2152-2156. DOI: https://dx.doi.org/10.1021/jf00023a022 DOI: https://doi.org/10.1021/jf00023a022

Delbón, N., M. T. Cosa y N. Dottori. 2007. Anatomía de órganos vegetativos en Flourencia campestris y F. oolepis (Asteraceae), con especial referencia a las estructuras secretoras. Arnaldoa 14(1): 61-70.

Dilcher, D. L. 1974. Approaches to the identification of angiosperm leaf remains. Botanical Review 40(1): 1-157. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02860067 DOI: https://doi.org/10.1007/BF02860067

Di Rienzo, J. A., F. Casanoves, M. G. Balzarini, L. González, M. Tablada y C. W. Robledo. InfoStat versión 2012. Grupo InfoStat. Facultad Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba, Argentina. http://www.infostat.com.ar (consultado febrero de 2015).

Esau, K. 1972. Anatomía vegetal. Omega. Barcelona, España. Pp. 1-779.

Farnsworth, N. R. 1966. Biological and phytochemical screening of plants. Journal of Pharmaceutical Science 55(3): 225-276. DOI: https://doi.org/10.1002/jps.2600550302 DOI: https://doi.org/10.1002/jps.2600550302

Gutiérrez, D. G., E. Petenatti, M. D. Montero, A. Moreira, M. L. Stampacchio, N. B. Forte, A. Marticorena, T. Moro, J. F. Rodriguez-Cravero y M. A. Grossi. 2015. Helenieae s.l., Flora Argentina. In: Zuloaga, F. O., M. J. Belgrano, A. M. Antón (eds.). Flora Argentina: Asteraceae, Tribu Helenieae s.l. Iboda-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet). Buenos Aires, Argentina. Pp. 83-131.

Harborne, J. B. 1989. Phytochemical methods: a guide to modern techniques of plant analysis. 3ra. ed. Chapman and Hall. New York, USA. Pp. 1-552.

Hickey, L. E. 1974. Clasificación de la arquitectura de las hojas de dicotiledóneas. Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 16(1-2): 1-26.

Karnovsky, M. J. 1965. A formaldehyde-glutaraldehyde fixative of high osmolality for use in electron-microscopy. Journal of Cell Biology 27: 137-138.

Katinas, L. y D. G. Gutiérrez. 2013. Asteraceae (=Compositae), Tribu X: Helenieae. In: Ariza Espinar, L. y S. Freire (eds.). Flora de San Juan, República Argentina III b. Mendoza: Zeta Editores. Ciudad de Mendoza, Argentina. Pp. 1-344.

Katinas, L., D. G. Gutiérrez, M. A. Grossi y J. V. Crisci. 2007. Panorama de la familia Asteraceae (=Compositae) en la República Argentina. Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 42(1-2): 113-129.

Lapp, M., D. Jáuregui y T. Ruiz-Zapata. 2004. Anatomía foliar de ocho especies venezolanas del género Oyedaea DC. (Asteraceae-Heliantheae). Acta Botanica Venezuelica 27(1): 1-16.

Melo-De-Pinna, G. y N. Menezes. 2002. Vegetative organ anatomy of Ianthopappus corymbosus Roque & Hind (Asteraceae-Mutisieae). Revista Brasileira de Botânica 25(4): 505-514. DOI: https://doi.org/10.1590/s0100-84042002012000014 DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-84042002012000014

Metcalfe, C. R. y L. Chalk. 1950. Anatomy of Dicotyledons. 2. Clarendon Press. Oxford, UK. Pp. 1067-1074.

McKown, A. D., J. M. Moncalvo y N. G. Dengler. 2005. Phylogeny of Flaveria (Asteraceae) and inference of C4 photosynthesis evolution. American Journal of Botany 92(11): 1911-1928. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.92.11.1911 DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.92.11.1911

Molares, S., S. González, A. Ladio y M. Agueda-Castro. 2009. Etnobotánica, anatomía y caracterización físico-química del aceite esencial de Baccharis obovata Hook. et Arn. (Asteraceae: Astereae). Acta Botanica Brasilica 23(2): 578-589. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0102-33062009000200030 DOI: https://doi.org/10.1590/S0102-33062009000200030

Novara, L. y E. M. Petenatti. 2000. Asteraceae-Tribu 6: Helenieae. Aportes Botánicos de Salta, Serie Flora 6(8): 1-46.

Parra, M. V., M. T. Sobrero y S. Chaila. 2006. Efecto del potencial osmótico sobre la germinación de Flaveria bidentis. XXV Congresso Brasileiro da Ciencia das Plantas Daninhas 29 de maio a 2 de junho de 2006. Brasilia, Brasil.

Parra, M. V., E. Raña, M. T. Sobrero y S. Chaila. 2007. Influence of temperatures on the germination of Flaveria bidentis (L.) O. Kuntze at different levels of water stress. Biocell 31(2): 306.

Pastor de Abram, A. y M. B. R. Zelada. 2006. Estudio fitoquímico de Flaveria bidentis (L.) Kuntze (Asteraceae). Revista de la Sociedad Química del Perú 72(1): 3-11.

Petenatti, E. M. y L. Ariza Espinar. 1997. Asteraceae, parte 6, Tribu VI: Helenieae. Flora Fanerogámica Argentina 45: 3-35.

Petenatti, M. E., E. M. Petenatti y L. A. Del Vitto. 2005. Morphologic and micrographic studies of Argentinian Flaveria (Ateraceae: Helenieae). Biocell 29(3): 386.

Powell, A. M. 1978. Systematics of Flaveria (Flaveriinae-Asteraceae). Annals of the Missouri Botanical Garden 65(2): 590-636. DOI: https://doi.org/10.2307/2398862 DOI: https://doi.org/10.2307/2398862

Ricco, R. A., V. Lozano, V. Lator, A. A. Gurni y M. L. Wagner. 2008. Modificación en el perfil de polifenoles de Tripodanthus acutifolius (Ruiz et Pav.) Tiegh. (Loranthaceae) infectado por “cochinilla” (Homoptera)-Lecanidae). Latin American Journal of Pharmacy 27(2): 258-262.

Roth, I., T. Merida y H. Lindorf. 1986. Morfología y anatomía foliar de plantas de la Selva Nublada de Rancho Grande, Parque Nacional “Henry Pittier”. El ambiente físico, ecología general y anatomía vegetal. Fondo Editorial Acta Científica Venezolana. Caracas, Venezuela. Pp. 205-241.

Simon, P., L. Katinas y A. Arambarri. 2002. Secretory structures in Tagetes minuta (Asteraceae, Helianieae). Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 37(3-4): 181-191.

Singleton, V. L., R. Orthofer y R. M. Lamuela-Raventos. 1999. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of folin-ciocalteau reagent. Methods in Enzymology 299: 152-178. DOI: https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)99017-1

Stevens, P. F. 2001 onwards. Asterales. Angiosperm Phylogeny Website, Versión 8. http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/ (consultado junio de 2007).

Varin, L., D. Barron y R. K. Ibrahim. 1987. Enzymatic synthesis of sulphated flavonols in Flaveria. Phytochemistry 26(1): 135-138. DOI: https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)81496-X DOI: https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)81496-X

Varin, L. y R. K. Ibrahim. 1991. Partial purification and some properties of flavonol 7-sulfotransferase from Flaveria bidentis. Plant Physiology 95(4): 1254-1258. DOI: https://doi.org/10.1104/pp.95.4.1254 DOI: https://doi.org/10.1104/pp.95.4.1254

Wilkinson, H. 1979. The plant surface (mainly leaf). In: Metcalfe, C. R. y L. Chalk (eds.). Anatomy of Dicotiledons. Oxford Claredous Press. London, UK. Pp. 97-165.

Zuloaga, F. O. y O. Morrone. 1999. Catálogo de las plantas vasculares de la República Argentina. II. Dicotyledoneae. Monographs in Systematic Botany. Missouri Botanical Garden 74: 1-1269.

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Published

2018-11-29

How to Cite

Paez, V. de los A., Albornoz, P. L., Lizarraga, E. F., Sobrero, M. T., & Chaila, S. (2018). Leaf and stem anatomy, and leaf phytochemical characterization of Flaveria bidentis and F. haumanii (Asteraceae) from Santiago del Estero, Argentina. Acta Botanica Mexicana, (126). https://doi.org/10.21829/abm126.2019.1409
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